●Sintrade NdFeB-magneterhar använts i stor utsträckning för sina anmärkningsvärda magnetiska egenskaper. Men magneternas dåliga korrosionsbeständighet hindrar deras fortsatta användning i kommersiella applikationer, och ytbeläggningar är nödvändiga. De allmänt använda beläggningarna inkluderar för närvarande elektroplätering av Ni-baserade beläggningar, galvanisering Zn-baseradbeläggningar, såväl som elektroforetiska eller spray-epoxibeläggningar. Men med den kontinuerliga utvecklingen av teknik, kraven på beläggningarof NdFeBökar också, och konventionella galvaniseringsskikt kan ibland inte uppfylla kraven. Den Al-baserade beläggningen avsatt med hjälp av PVD-teknik (fysisk ångavsättning) har utmärkta egenskaper.
● PVD-tekniker som sputtering, jonplätering och förångningsplätering kan alla erhålla skyddande beläggningar. Tabell 1 listar principerna och egenskapersjämförelsen för elektroplätering och förstoftningsmetoder.
Tabell 1 Jämförelseegenskaper mellan elektroplätering och förstoftningsmetoder
Sputtering är fenomenet att använda högenergipartiklar för att bombardera en fast yta, vilket får atomer och molekyler på den fasta ytan att utbyta kinetisk energi med dessa högenergipartiklar och därigenom stänka ut från den fasta ytan. Den upptäcktes först av Grove 1852. Enligt dess utvecklingstid har det förekommit sekundär sputtering, tertiär sputtering och så vidare. Men på grund av låg sputtringseffektivitet och andra skäl användes den inte i stor utsträckning förrän 1974 när Chapin uppfann balanserad magnetronförstoftning, vilket gjorde höghastighets- och lågtemperaturförstoftning till verklighet, och magnetronförstoftningsteknik kunde utvecklas snabbt. Magnetronförstoftning är en sputtermetod som introducerar elektromagnetiska fält under förstoftningsprocessen för att öka joniseringshastigheten till 5% -6%. Det schematiska diagrammet över balanserad magnetronförstoftning visas i figur 1.
Figur 1 Principdiagram för balanserad magnetronförstoftning
På grund av dess utmärkta korrosionsbeständighet, Al-beläggning avsatt avjon ångadeposition (IVD) har använts av Boeing som ett substitut för galvanisering av Cd. När den används för sintrad NdFeB, det har främst följande fördelar:
1.Hhög vidhäftningsstyrka.
Vidhäftningsstyrkan hos Al ochNdFeBär i allmänhet ≥ 25 MPa, medan vidhäftningsstyrkan för vanlig elektropläterad Ni och NdFeB är cirka 8-12 MPa, och vidhäftningsstyrkan för elektropläterad Zn och NdFeB är cirka 6-10 MPa. Denna funktion gör Al/NdFeB lämplig för alla applikationer som kräver hög vidhäftningsstyrka. Såsom visas i figur 2, efter alternerande 10 slagcykler mellan (-196°C) och (200°C), förblir vidhäftningshållfastheten hos Al-beläggningen utmärkt.
Bild 2 av Al/NdFeB efter 10 alternerande cykliska stötar mellan (-196 ° C) och (200 ° C)
2. Blötlägg i lim.
Al-beläggningen har hydrofilicitet och limets kontaktvinkel är liten, utan risk att falla av. Figur 3 visar 38:anmN ytaspänningsvätska. Testvätskan sprids helt på ytan av Al-beläggningen.
Fbild 3. testet av 38mN ytaspänning
3. Den magnetiska permeabiliteten för Al är mycket låg (relativ permeabilitet: 1,00) och kommer inte att orsaka avskärmning av magnetiska egenskaper.
Detta är särskilt viktigt vid tillämpning av magneter med liten volym i 3C-fältet. Ytprestandan är mycket viktig. Såsom visas i figur 4, för D10 * 10-provkolonnen, är inverkan av Al-beläggning på magnetiska egenskaper mycket liten.
Figur 4 Förändringar i magnetiska egenskaper hos sintrad NdFeB efter avsättning av PVD Al-beläggning och elektroplätering av NiCuNi-beläggning på ytan.
4. Jämnheten i tjockleken är mycket bättre
Eftersom det avsätts i form av atomer och atomkluster är Al-beläggningens tjocklek helt kontrollerbar och likformigheten i tjockleken är mycket bättre än den för galvaniseringsbeläggningen. Såsom visas i figur 5 har Al-beläggningen en enhetlig tjocklek och utmärkt vidhäftningshållfasthet.
Figur5 tvärsnitt av Al/NdFeB
5. PVD-teknikens deponeringsprocess är helt miljövänlig och det finns inga miljöföroreningsproblem.
Enligt praktiska behov kan PVD-tekniken även avsätta flerskikt, såsom Al/Al2O3-flerskikt med utmärkt korrosionsbeständighet och Al/AlN-beläggningar med utmärkta mekaniska egenskaper. Såsom visas i figur 6, tvärsnittsstrukturen av Al/Al2O3 flerskiktsbeläggning.
Fbild 6Korsa avsnittav Al/Al2O3 flerskikt
För närvarande begränsar de största problemen industrialiseringen av Al-beläggningar på NdFeB:
(1) De sex sidorna av magneten är likformigt avsatta. Kravet för magnetskydd är att avsätta en likvärdig beläggning på magnetens yttre yta, vilket kräver att man löser magnetens tredimensionella rotation i batchbearbetning för att säkerställa konsistensen av beläggningskvaliteten;
(2) Al-beläggningsavdrivningsprocess. I den storskaliga industriella produktionsprocessen är det oundvikligt att okvalificerade produkter dyker upp. Därför är det nödvändigt att ta bort den okvalificerade Al-beläggningen ochåterskyddadet utan att skada prestandan hos NdFeB-magneter;
(3) Enligt den specifika applikationsmiljön har sintrade NdFeB-magneter flera kvaliteter och former. Därför är det nödvändigt att studera lämpliga skyddsmetoder för olika kvaliteter och former;
(4) Utveckling av produktionsutrustning. Produktionsprocessen måste säkerställa rimlig produktionseffektivitet, vilket kräver utveckling av PVD-utrustning lämplig för NdFeB-magnetskydd och med hög produktionseffektivitet;
(5) Minska kostnaderna för PVD-teknikproduktion och förbättra marknadens konkurrenskraft;
Efter år av forskning och industriell utveckling. Hangzhou Magnet Power Technology har kunnat tillhandahålla bulk PVD Al pläterade produkter till kunder. Som visas i figur 7, relevanta produktfoton.
Figur 7 Al-belagda NdFeB-magneter med olika former.
Posttid: 2023-nov-22
