Kosturinn við álhúð með PVD á NdFeB seglum

  1. Nauðsyn yfirborðsverndar NdFeB seglum

Sinteraðir NdFeB seglarhafa verið mikið notaðar fyrir ótrúlega segulmagnaðir eiginleikar þeirra. Hins vegar hindrar léleg tæringarþol seglanna frekari notkun þeirra í atvinnuskyni og yfirborðshúð er nauðsynleg. Víða notaða húðunin felur í sér rafhúðun Ni-byggt húðun, rafhúðun Zn-byggthúðun, svo og rafhleðslu- eða úðaepoxýhúð. En með stöðugri framþróun tækni, kröfur um húðunof NdFeBeru einnig að aukast og hefðbundin rafhúðun geta stundum ekki uppfyllt kröfurnar. Al-undirstaða húðun sem sett er með líkamlegri gufuútfellingu (PVD) tækni hefur framúrskarandi eiginleika.

  1. Eiginleikar álhúðunar á NdFeB seglum með PVD tækni

● PVD tækni eins og sputtering, jónhúðun og uppgufunarhúðun getur öll fengið hlífðarhúð. Tafla 1 sýnir meginreglur og eiginleika samanburðar á rafhúðun og sputtering aðferðum.

f01

Tafla 1 Samanburðareiginleikar milli rafhúðununar og úðunaraðferða

Sputtering er það fyrirbæri að nota háorkuagnir til að sprengja á föstu yfirborði, sem veldur því að frumeindir og sameindir á föstu yfirborðinu skiptast á hreyfiorku við þessar háorkuagnir og skvetta þar með út úr föstu yfirborðinu. Það var fyrst uppgötvað af Grove árið 1852. Samkvæmt þróunartíma þess hefur verið aukasputtering, tertiary sputtering og svo framvegis. Hins vegar, vegna lítillar sputteringsnýtni og annarra ástæðna, var það ekki mikið notað fyrr en 1974 þegar Chapin fann upp jafnvægissegulstrúðun, sem gerði háhraða- og lághita sputtering að veruleika, og segulómsputtering tæknin gat þróast hratt. Magnetron sputtering er sputtering aðferð sem kynnir rafsegulsvið meðan á sputtering ferlinu stendur til að auka jónunarhraða í 5% -6%. Skýringarmyndin af jafnvægisseglumsputtering er sýnd á mynd 1.

f1

Mynd 1 Meginregla skýringarmynd af jafnvægi magnetron sputtering

Vegna framúrskarandi tæringarþols, lagði Al húðun afjón gufuDeposition (IVD) hefur verið notað af Boeing sem staðgengill fyrir rafhúðun Cd. Þegar það er notað fyrir hertu NdFeB, það hefur aðallega eftirfarandi kosti:
1.Hmikill límstyrkur.
Límstyrkur Al ogNdFeBer almennt ≥ 25MPa, en límstyrkur venjulegs rafhúðaðs Ni og NdFeB er um 8-12MPa, og límstyrkur rafhúðaðs Zn og NdFeB er um 6-10MPa. Þessi eiginleiki gerir Al/NdFeB hentugur fyrir hvaða notkun sem krefst mikils límstyrks. Eins og sýnt er á mynd 2, eftir að hafa skipt um 10 högglotur á milli (-196 ° C) og (200 ° C), helst límstyrkur Al-húðarinnar framúrskarandi.

F02(1)

Mynd 2 mynd af Al/NdFeB eftir 10 hringlaga högg til skiptis á milli (-196 ° C) og (200 ° C)

2. Leggið í lími.
Al húðunin hefur vatnssækni og snertihorn límsins er lítið, án þess að hætta sé á að falli af. Mynd 3 sýnir 38mN yfirborðspennuvökvi. Prófunarvökvinn er alveg dreift á yfirborð Al-húðarinnar.

f03(1)

Fmynd 3. prófið af 38mN yfirborðspennu

3.Segulgegndræpi Al er mjög lágt (hlutfallslegt gegndræpi: 1,00) og mun ekki valda vörn á segulmagnaðir eiginleikar.

Þetta er sérstaklega mikilvægt við notkun á litlu magni seglum á 3C sviðinu. Afköst yfirborðsins eru mjög mikilvæg. Eins og sýnt er á mynd 4, fyrir D10 * 10 sýnisúluna, eru áhrif Al húðunar á segulmagnaðir eiginleikar mjög lítil.

f4(2)

Mynd 4 Breytingar á segulmagnaðir eiginleikum hertu NdFeB eftir að PVD Al húðun hefur verið sett á yfirborðið og rafhúðun NiCuNi húðun.

4.Einleitni þykktarinnar er miklu betri
Vegna þess að það er sett í formi atóma og frumeindaþyrpinga er þykkt Al-húðarinnar fullkomlega stjórnanleg og einsleitni þykktarinnar er miklu betri en rafhúðunarinnar. Eins og sýnt er á mynd 5 hefur Al húðunin jafna þykkt og framúrskarandi límstyrk.

f5(1)

Mynd5 þversnið af Al/NdFeB

5.PVD tækni útfellingarferlið er algjörlega umhverfisvænt og það er engin umhverfismengun vandamál.
Samkvæmt kröfum um hagnýtar þarfir getur PVD tækni einnig lagt fyrir fjöllög, svo sem Al / Al2O3 fjöllög með framúrskarandi tæringarþol og Al / AlN húðun með framúrskarandi vélrænni eiginleika. Eins og sýnt er á mynd 6 er þversniðsbygging Al/Al2O3 marglaga lagsins.

f6(1)

Fmynd 6Kross kaflaaf Al/Al2O3 margfeldi

  1. Iðnvæðing framfarir neodymium járn bór PVD Al málun tækni 

Eins og er eru helstu vandamálin sem takmarka iðnvæðingu Al húðunar á NdFeB:

(1) Sex hliðar segulsins eru jafnt settar. Krafan um segulvörn er að setja samsvarandi lag á ytra yfirborð segulsins, sem krefst þess að leysa þrívíddarsnúning segulsins í lotuvinnslu til að tryggja samkvæmni húðunargæða;

(2) Alhúðunarferlið. Í stórum iðnaðarframleiðsluferli er óhjákvæmilegt að óvönduð vara muni birtast. Þess vegna er nauðsynlegt að fjarlægja óhæfa Al húðun ogvernda afturþað án þess að skaða frammistöðu NdFeB segla;

(3) Samkvæmt sérstöku notkunarumhverfi hafa hertu NdFeB seglar margar einkunnir og lögun. Þess vegna er nauðsynlegt að rannsaka viðeigandi verndaraðferðir fyrir mismunandi einkunnir og lögun;

(4) Þróun framleiðslutækja. Framleiðsluferlið þarf að tryggja sanngjarna framleiðslu skilvirkni, sem krefst þróunar PVD búnaðar sem hentar fyrir NdFeB segulvörn og með mikilli framleiðslu skilvirkni;

(5) Draga úr kostnaði við framleiðslu PVD tækni og bæta samkeppnishæfni markaðarins;

Eftir margra ára rannsóknir og iðnaðarþróun. Hangzhou Magnet Power Technology hefur getað veitt viðskiptavinum PVD Al húðaðar vörur í magni. Eins og sýnt er á mynd 7, viðeigandi vörumyndir.

f7(1)

Mynd 7 Al húðaðir NdFeB seglar með mismunandi lögun.

 


Birtingartími: 22. nóvember 2023