●Синтеровани NdFeB магнитиса били широко използвани заради техните забележителни магнитни свойства. Въпреки това, слабата устойчивост на корозия на магнитите възпрепятства по-нататъшното им използване в търговски приложения и са необходими повърхностни покрития. Широко използваните покрития в момента включват галванопластика Ni-покрития на основата, галванопластика Zn-базиранпокрития, както и електрофоретични или спрей епоксидни покрития. Но с непрекъснатия напредък на технологиите, изискванията за покритияof NdFeBсъщо се увеличават и конвенционалните галванични слоеве понякога не могат да отговорят на изискванията. Покритието на основата на Al, нанесено чрез технологията за физическо отлагане на пари (PVD), има отлични характеристики.
● PVD техники като разпрашване, йонно покритие и изпаряване могат да получат защитни покрития. Таблица 1 изброява принципите и сравнението на характеристиките на методите за галванопластика и разпрашване.
Таблица 1 Сравнителни характеристики между методите за галванопластика и разпрашване
Разпрашването е феноменът на използване на високоенергийни частици за бомбардиране на твърда повърхност, карайки атомите и молекулите на твърдата повърхност да обменят кинетична енергия с тези високоенергийни частици, като по този начин изпръскват от твърдата повърхност. За първи път е открит от Гроув през 1852 г. Според времето на неговото развитие е имало вторично разпрашване, третично разпръскване и т.н. Въпреки това, поради ниската ефективност на разпръскване и други причини, той не се използва широко до 1974 г., когато Чапин изобретява балансирано магнетронно разпрашване, превръщайки високоскоростното и нискотемпературно разпрашване в реалност, а технологията за магнетронно разпръскване успява да се развие бързо. Магнетронното разпрашване е метод на разпрашаване, който въвежда електромагнитни полета по време на процеса на разпрашаване, за да увеличи скоростта на йонизация до 5% -6%. Схематичната диаграма на балансирано магнетронно разпрашване е показана на фигура 1.
Фигура 1 Принципна диаграма на балансирано магнетронно разпрашване
Благодарение на отличната си устойчивост на корозия, Al покритието се отлага отйон параотлагането (IVD) е използвано от Boeing като заместител на галванопластиката Cd. Когато се използва за синтерован NdFeB, има главно следните предимства:
1.Hвисока якост на залепване.
Силата на залепване на Al иNdFeBобикновено е ≥ 25MPa, докато адхезионната якост на обикновените галванизирани Ni и NdFeB е около 8-12MPa, а адхезионната якост на галванизираните Zn и NdFeB е около 6-10MPa. Тази характеристика прави Al/NdFeB подходящ за всяко приложение, което изисква висока якост на залепване. Както е показано на Фигура 2, след редуване на 10 цикъла на удар между (-196 °C) и (200 °C), якостта на залепване на Al покритието остава отлична.
Фигура 2 снимка на Al/NdFeB след 10 редуващи се циклични удара между (-196 °C) и (200 °C)
2. Накиснете в лепило.
Al покритието има хидрофилност и контактният ъгъл на лепилото е малък, без опасност от отпадане. Фигура 3 показва 38mN повърхностнапрежение течност. Тестовата течност се разнася изцяло върху повърхността на Al покритието.
Fфигура 3. тестът на 38mN повърхностнапрежение
3. Магнитната пропускливост на Al е много ниска (относителна пропускливост: 1,00) и няма да причини екраниране на магнитните свойства.
Това е особено важно при прилагането на магнити с малък обем в 3C поле. Ефективността на повърхността е много важна. Както е показано на Фигура 4, за D10 * 10 колона за проба влиянието на Al покритието върху магнитните свойства е много малко.
Фигура 4 Промени в магнитните свойства на синтерован NdFeB след отлагане на PVD Al покритие и галванично покритие NiCuNi върху повърхността.
4. Еднаквостта на дебелината е много по-добра
Тъй като се отлага под формата на атоми и атомни клъстери, дебелината на Al покритието е напълно контролируема и еднородността на дебелината е много по-добра от тази на галваничното покритие. Както е показано на фигура 5, Al покритието има еднаква дебелина и отлична якост на залепване.
Фигура5 напречно сечение на Al/NdFeB
5. Процесът на отлагане на PVD технология е напълно екологичен и няма проблем със замърсяването на околната среда.
Съгласно изискванията на практиката, PVD технологията може също да нанася многослойни слоеве, като многослойни слоеве Al/Al2O3 с отлична устойчивост на корозия и покрития Al/AlN с отлични механични свойства. Както е показано на фигура 6, структурата на напречното сечение на многослойното покритие Al/Al2O3.
Fфигура 6кръст разделна Ал/Al2O3 многослойни
Понастоящем основните проблеми, които ограничават индустриализацията на Al покрития върху NdFeB, са:
(1) Шестте страни на магнита са равномерно отложени. Изискването за магнитна защита е да се нанесе еквивалентно покритие върху външната повърхност на магнита, което изисква решаване на триизмерното въртене на магнита при партидна обработка, за да се гарантира постоянството на качеството на покритието;
(2) Процес на отстраняване на Al покритие. В процеса на широкомащабно промишлено производство е неизбежно да се появят неквалифицирани продукти. Следователно е необходимо да се премахне неквалифицираното Al покритие изащитавам отновобез да се уврежда работата на NdFeB магнитите;
(3) Според конкретната среда на приложение, синтерованите NdFeB магнити имат множество степени и форми. Следователно е необходимо да се проучат подходящи защитни методи за различни степени и форми;
(4) Разработване на производствено оборудване. Производственият процес трябва да осигури разумна производствена ефективност, което изисква разработването на PVD оборудване, подходящо за NdFeB магнитна защита и с висока производствена ефективност;
(5) Намаляване на разходите за производство на PVD технология и подобряване на пазарната конкурентоспособност;
След години на изследвания и индустриално развитие. Hangzhou Magnet Power Technology успя да предостави на клиентите продукти с PVD Al покритие. Както е показано на фигура 7, съответните снимки на продукта.
Фигура 7 Покрити с Al NdFeB магнити с различни форми.
Време на публикуване: 22 ноември 2023 г
