●مغناطيس ندفيب متكلسوقد استخدمت على نطاق واسع لخصائصها المغناطيسية الرائعة. ومع ذلك، فإن مقاومة المغناطيس الضعيفة للتآكل تعيق استخدامها في التطبيقات التجارية، ومن الضروري طلاء الأسطح. تشمل الطلاءات المستخدمة على نطاق واسع حاليًا الطلاء الكهربائي Ni-الطلاءات القائمة، والطلاء بالزنك-قائم علىالطلاءات، وكذلك الطلاء الكهربي أو رش الايبوكسي. ولكن مع التقدم المستمر للتكنولوجيا، متطلبات الطلاءof ندفيبتتزايد أيضًا طبقات الطلاء الكهربائي التقليدية في بعض الأحيان لا يمكنها تلبية المتطلبات. يتميز الطلاء المعتمد على Al المترسب باستخدام تقنية الترسيب الفيزيائي للبخار (PVD) بخصائص ممتازة.
● يمكن لتقنيات PVD مثل الرش، والطلاء الأيوني، والطلاء بالتبخر الحصول على طبقات واقية. يسرد الجدول 1 مبادئ وخصائص مقارنة طرق الطلاء الكهربائي والأخرق.
الجدول 1: خصائص المقارنة بين طرق الطلاء الكهربائي والأخرق
الرش هو ظاهرة استخدام جزيئات عالية الطاقة لقصف سطح صلب، مما يتسبب في قيام الذرات والجزيئات الموجودة على السطح الصلب بتبادل الطاقة الحركية مع هذه الجزيئات عالية الطاقة، وبالتالي تتناثر من السطح الصلب. تم اكتشافه لأول مرة بواسطة جروف في عام 1852. وفقًا لوقت تطويره، كان هناك رش ثانوي، و رش ثالثي، وما إلى ذلك. ومع ذلك، نظرًا لانخفاض كفاءة الرش وأسباب أخرى، لم يتم استخدامه على نطاق واسع حتى عام 1974 عندما اخترع شابين الرش المغنطروني المتوازن، مما جعل الرش عالي السرعة ودرجة الحرارة المنخفضة حقيقة واقعة، وكانت تكنولوجيا الرش المغنطروني قادرة على التطور بسرعة. الرش بالمغنيترون هو أسلوب رش يستخدم مجالات كهرومغناطيسية أثناء عملية الرش لزيادة معدل التأين إلى 5% -6%. يظهر الرسم التخطيطي للرش المغنطروني المتوازن في الشكل 1.
الشكل 1: الرسم البياني الأساسي للرش المغنطروني المتوازن
نظرًا لمقاومتها الممتازة للتآكل، يتم ترسيب طلاء Al بواسطةأيون بخارتم استخدام الترسيب (IVD) بواسطة Boeing كبديل لطلاء الأقراص المضغوطة بالكهرباء. عندما تستخدم لمتكلس ندفB، فهو يتمتع بشكل أساسي بالمزايا التالية:
1.Hقوة لاصقة عالية.
قوة لاصقة آل وندفيببشكل عام ≥ 25MPa، في حين أن قوة اللصق للنيكل العادي المطلي بالكهرباء وNdFeB تبلغ حوالي 8-12MPa، وقوة اللصق للزنك المطلي بالكهرباء وNdFeB حوالي 6-10MPa. هذه الميزة تجعل Al/NdFeB مناسبًا لأي تطبيق يتطلب قوة لصق عالية. كما هو مبين في الشكل 2، بعد 10 دورات من التأثير بين (-196 درجة مئوية) و (200 درجة مئوية)، تظل قوة الالتصاق لطلاء Al ممتازة.
شكل 2 صورة لـ Al/NdFeB بعد 10 تأثيرات دورية متناوبة بين (-196 درجة مئوية) و (200 درجة مئوية)
2. نقع في الغراء.
يتميز طلاء Al بأنه محب للماء وزاوية التلامس للغراء صغيرة، دون التعرض لخطر السقوط. ويبين الشكل 3 38mN سطحسائل التوتر. ينتشر سائل الاختبار بالكامل على سطح طلاء Al.
Fالشكل 3. اختبار 38mN سطحتوتر
3. النفاذية المغناطيسية لـ Al منخفضة جدًا (النفاذية النسبية: 1.00) ولن تسبب حماية للخصائص المغناطيسية.
وهذا مهم بشكل خاص في تطبيق المغناطيس صغير الحجم في مجال 3C. أداء السطح مهم جدا. كما هو مبين في الشكل 4، بالنسبة لعمود العينة D10 * 10، فإن تأثير طلاء Al على الخواص المغناطيسية صغير جدًا.
الشكل 4: التغييرات في الخواص المغناطيسية لـ NdFeB الملبد بعد ترسيب طلاء PVD Al وطلاء NiCuNi بالكهرباء على السطح.
4. توحيد السماكة أفضل بكثير
نظرًا لأنه يتم ترسيبه على شكل ذرات ومجموعات ذرية، يمكن التحكم في سمك طبقة Al بالكامل، كما أن توحيد السمك أفضل بكثير من طلاء الطلاء الكهربائي. كما هو مبين في الشكل 5، فإن طلاء Al لديه سماكة موحدة وقوة لصق ممتازة.
شكل5 مقطع عرضي من Al/NdFeB
5. إن عملية ترسيب تكنولوجيا PVD صديقة للبيئة تمامًا ولا توجد مشكلة تلوث بيئي.
وفقًا لمتطلبات الاحتياجات العملية، يمكن لتقنية PVD أيضًا ترسيب طبقات متعددة، مثل طبقات Al/Al2O3 المتعددة ذات المقاومة الممتازة للتآكل وطلاءات Al/AlN ذات الخصائص الميكانيكية الممتازة. كما هو مبين في الشكل 6، هيكل المقطع العرضي لطلاء متعدد الطبقات Al/Al2O3.
Fالشكل 6يعبر قسممن آل/Al2O3 متعدد الطبقات
في الوقت الحالي، المشاكل الرئيسية التي تقيد تصنيع طلاءات Al على NdFeB هي:
(1) يتم ترسيب الجوانب الستة للمغناطيس بشكل موحد. متطلبات حماية المغناطيس هي إيداع طلاء مكافئ على السطح الخارجي للمغناطيس، الأمر الذي يتطلب حل الدوران ثلاثي الأبعاد للمغناطيس في المعالجة المجمعة لضمان اتساق جودة الطلاء؛
(2) عملية تجريد الطلاء. في عملية الإنتاج الصناعي واسعة النطاق، من المحتم أن تظهر المنتجات غير المؤهلة. ولذلك، فمن الضروري إزالة طلاء آل غير المؤهل وإعادة الحمايةدون الإضرار بأداء مغناطيس ندفيب؛
(3) وفقًا لبيئة التطبيق المحددة، فإن مغناطيس NdFeB الملبد له درجات وأشكال متعددة. ولذلك لا بد من دراسة طرق الحماية المناسبة لمختلف الدرجات والأشكال؛
(4) تطوير معدات الإنتاج. تحتاج عملية الإنتاج إلى ضمان كفاءة إنتاجية معقولة، الأمر الذي يتطلب تطوير معدات PVD مناسبة لحماية مغناطيس NdFeB وبكفاءة إنتاجية عالية؛
(5) خفض تكلفة إنتاج تكنولوجيا PVD وتحسين القدرة التنافسية في السوق؛
بعد سنوات من البحث والتطوير الصناعي. لقد تمكنت شركة Hangzhou Magnet Power Technology من توفير منتجات مطلية بـ PVD Al للعملاء. كما هو موضح في الشكل 7، صور المنتج ذات الصلة.
الشكل 7: مغناطيس NdFeB المطلي بأشكال مختلفة.
وقت النشر: 22 نوفمبر 2023
