●Спечені магніти NdFeBшироко використовувалися завдяки своїм чудовим магнітним властивостям. Однак низька стійкість магнітів до корозії перешкоджає їх подальшому використанню в комерційних цілях, тому необхідні покриття поверхні. Широко використовувані покриття в даний час включають гальванічне покриття Ni-покриття на основі Zn-на основіпокриття, а також електрофоретичні або напилювані епоксидні покриття. Але з постійним прогресом технологій зростають і вимоги до покриттівof NdFeBтакож зростає, і звичайні гальванічні шари іноді не можуть відповідати вимогам. Покриття на основі Al, нанесене за допомогою технології фізичного осадження з парової фази (PVD), має чудові характеристики.
● Методи PVD, такі як напилення, іонне покриття та напилення, можуть отримати захисні покриття. У таблиці 1 наведено порівняння принципів і характеристик методів гальванічного покриття та напилення.
Таблиця 1 Порівняльні характеристики методів гальванічного покриття та напилення
Розпилення — це явище використання високоенергетичних частинок для бомбардування твердої поверхні, що змушує атоми та молекули на твердій поверхні обмінюватися кінетичною енергією з цими високоенергетичними частинками, таким чином викидаючись із твердої поверхні. Вперше він був виявлений Гроувом у 1852 році. Відповідно до часу його розробки, було вторинне розпилення, третинне розпилення тощо. Однак через низьку ефективність розпилення та з інших причин його не використовували широко до 1974 року, коли Чапін винайшов збалансоване магнетронне розпилення, що зробило реальністю високошвидкісне та низькотемпературне розпилення, і технологія магнетронного розпилення змогла швидко розвиватися. Магнетронне розпилення - це метод розпилення, який вводить електромагнітні поля під час процесу розпилення для збільшення швидкості іонізації до 5% -6%. Принципова схема збалансованого магнетронного розпилення показана на малюнку 1.
Рисунок 1 Принципова схема збалансованого магнетронного розпилення
Завдяки чудовій стійкості до корозії покриття Al наноситьсяіон параосадження (IVD) було використано компанією Boeing як замінник гальванічного кадмію. При використанні для спеченого NdFeB, він має в основному такі переваги:
1.Hвисока адгезійна міцність.
Міцність зчеплення Al іNdFeBзазвичай становить ≥ 25 МПа, тоді як міцність зчеплення звичайних гальванічних Ni та NdFeB становить приблизно 8-12 МПа, а міцність адгезії гальванічних Zn та NdFeB становить приблизно 6-10 МПа. Ця особливість робить Al/NdFeB придатним для будь-якого застосування, яке вимагає високої міцності адгезії. Як показано на малюнку 2, після чергування 10 циклів удару між (-196 °C) і (200 °C) адгезійна міцність Al-покриття залишається чудовою.
Фото 2 Al/NdFeB після 10 змінних циклічних впливів між (-196 °C) і (200 °C)
2. Змочити в клеї.
Алюмінієве покриття має гідрофільність, а контактний кут клею невеликий, без ризику відпадання. На малюнку 3 показано 38mN поверхнінапружена рідина. Досліджувана рідина повністю розподіляється по поверхні алюмінієвого покриття.
Fмалюнок 3. тест 38mN поверхнінапруга
3. Магнітна проникність Al дуже низька (відносна проникність: 1,00) і не призведе до екранування магнітних властивостей.
Це особливо важливо при застосуванні магнітів малого об’єму в полі 3C. Ефективність поверхні дуже важлива. Як показано на малюнку 4, для колонки зразка D10 * 10 вплив покриття Al на магнітні властивості дуже малий.
Рисунок 4 Зміни магнітних властивостей спеченого NdFeB після нанесення PVD покриття Al і гальванічного покриття NiCuNi на поверхню.
4. Рівномірність товщини набагато краща
Оскільки він осідає у формі атомів і атомних кластерів, товщина Al-покриття повністю контролюється, а рівномірність товщини набагато краща, ніж у гальванічного покриття. Як показано на малюнку 5, алюмінієве покриття має рівномірну товщину та відмінну міцність зчеплення.
малюнок5 поперечний переріз Al/NdFeB
5. Процес осадження технології PVD є повністю екологічно чистим, і немає проблеми забруднення навколишнього середовища.
Згідно з практичними потребами, технологія PVD також може наносити багатошарові шари, такі як багатошарові шари Al/Al2O3 з відмінною стійкістю до корозії та покриття Al/AlN з чудовими механічними властивостями. Як показано на малюнку 6, структура поперечного перерізу багатошарового покриття Al/Al2O3.
Fмалюнок 6Хрестик розділАл/Багатошаровість Al2O3
В даний час основними проблемами, які обмежують індустріалізацію алюмінієвих покриттів на NdFeB, є:
(1) Шість сторін магніту рівномірно нанесені. Вимогою до захисту магніту є нанесення еквівалентного покриття на зовнішню поверхню магніту, що вимагає вирішення проблеми тривимірного обертання магніту в пакетній обробці для забезпечення незмінної якості покриття;
(2) Процес зняття алюмінієвого покриття. У процесі великомасштабного промислового виробництва неминуча поява неякісної продукції. Тому необхідно видалити некваліфіковане покриття Al іповторно захиститибез шкоди для роботи магнітів NdFeB;
(3) Відповідно до конкретного середовища застосування, спечені магніти NdFeB мають різні сорти та форми. Тому необхідно вивчити відповідні методи захисту для різних марок і форм;
(4) Розробка виробничого обладнання. Виробничий процес повинен забезпечити розумну ефективність виробництва, що вимагає розробки обладнання PVD, придатного для захисту магнітів NdFeB і з високою ефективністю виробництва;
(5) Зменшити вартість виробництва технології PVD і підвищити конкурентоспроможність на ринку;
Після років досліджень і промислових розробок. Технологія Hangzhou Magnet Power Technology змогла надати клієнтам масові вироби з алюмінієвим покриттям PVD. Як показано на малюнку 7, відповідні фотографії продукту.
Малюнок 7 Магніти NdFeB з алюмінієвим покриттям різної форми.
Час публікації: 22 листопада 2023 р
