●Gesinterde NdFeB-magnetenworden op grote schaal gebruikt vanwege hun opmerkelijke magnetische eigenschappen. De slechte corrosieweerstand van de magneten belemmert echter hun verdere gebruik in commerciële toepassingen, en oppervlaktecoatings zijn noodzakelijk. De veelgebruikte coatings omvatten momenteel galvaniseren van Ni-gebaseerde coatings, galvaniseren Zn-gebaseerdcoatings, evenals elektroforetische of spray-epoxycoatings. Maar met de voortdurende vooruitgang van de technologie worden ook de eisen aan coatings steeds groterof NdFeBnemen ook toe, en conventionele galvaniseerlagen kunnen soms niet aan de eisen voldoen. De op Al gebaseerde coating die is aangebracht met behulp van Physical Vapour Deposition (PVD) technologie heeft uitstekende eigenschappen.
● Met PVD-technieken zoals sputteren, ionenplating en verdampingplating kunnen allemaal beschermende coatings worden verkregen. Tabel 1 geeft een overzicht van de principes en kenmerken van de galvaniseer- en sputtermethoden.
Tabel 1 Vergelijkingskenmerken tussen galvaniseer- en sputtermethoden
Sputteren is het fenomeen waarbij hoogenergetische deeltjes worden gebruikt om een vast oppervlak te bombarderen, waardoor atomen en moleculen op het vaste oppervlak kinetische energie uitwisselen met deze hoogenergetische deeltjes, waardoor ze uit het vaste oppervlak spatten. Het werd voor het eerst ontdekt door Grove in 1852. Afhankelijk van de ontwikkelingstijd zijn er secundair sputteren, tertiair sputteren, enzovoort. Vanwege de lage sputterefficiëntie en andere redenen werd het echter pas in 1974 op grote schaal gebruikt, toen Chapin het gebalanceerde magnetronsputteren uitvond, waardoor sputteren op hoge snelheid en bij lage temperaturen werkelijkheid werd, en de magnetronsputtertechnologie zich snel kon ontwikkelen. Magnetronsputteren is een sputtermethode waarbij tijdens het sputterproces elektromagnetische velden worden geïntroduceerd om de ionisatiesnelheid te verhogen tot 5% -6%. Het schematische diagram van gebalanceerd magnetronsputteren wordt getoond in Figuur 1.
Figuur 1 Principediagram van gebalanceerd magnetronsputteren
Vanwege de uitstekende corrosiebestendigheid wordt Al-coating afgezetion dampdepositie (IVD) is door Boeing gebruikt als vervanging voor het galvaniseren van Cd. Bij gebruik voor gesinterd NdFeB, het heeft voornamelijk de volgende voordelen:
1.Hhoge kleefkracht.
De kleefkracht van Al enNdFeBis over het algemeen ≥ 25 MPa, terwijl de kleefkracht van gewoon gegalvaniseerd Ni en NdFeB ongeveer 8-12 MPa is, en de kleefkracht van gegalvaniseerd Zn en NdFeB ongeveer 6-10 MPa is. Deze eigenschap maakt Al/NdFeB geschikt voor elke toepassing die een hoge kleefkracht vereist. Zoals weergegeven in Figuur 2 blijft de hechtkracht van de Al-coating na afwisselend 10 impactcycli tussen (-196 ° C) en (200 ° C) uitstekend.
Figuur 2 foto van Al/NdFeB na 10 afwisselende cyclische impacts tussen (-196 ° C) en (200 ° C)
2. Geniet van lijm.
De Al-coating heeft hydrofiliciteit en de contacthoek van de lijm is klein, zonder risico op vallen. Figuur 3 toont de 38mN oppervlakspanning vloeistof. De testvloeistof wordt volledig over het oppervlak van de Al-coating verspreid.
Ffiguur 3. de test van 38mN oppervlakspanning
3. De magnetische permeabiliteit van Al is zeer laag (relatieve permeabiliteit: 1,00) en veroorzaakt geen afscherming van de magnetische eigenschappen.
Dit is vooral belangrijk bij de toepassing van magneten met een klein volume in het 3C-veld. De oppervlakteprestaties zijn erg belangrijk. Zoals weergegeven in Figuur 4 is voor de D10 * 10-monsterkolom de invloed van Al-coating op de magnetische eigenschappen erg klein.
Figuur 4 Veranderingen in magnetische eigenschappen van gesinterd NdFeB na het afzetten van PVD Al-coating en galvaniseren van NiCuNi-coating op het oppervlak.
4. De uniformiteit van de dikte is veel beter
Omdat het wordt afgezet in de vorm van atomen en atomaire clusters, is de dikte van de Al-coating volledig controleerbaar en is de uniformiteit van de dikte veel beter dan die van de galvanische coating. Zoals weergegeven in Figuur 5 heeft de Al-coating een uniforme dikte en uitstekende kleefkracht.
Figuur5 dwarsdoorsnede van Al/NdFeB
5. Het afzettingsproces met PVD-technologie is volledig milieuvriendelijk en er is geen probleem met milieuvervuiling.
Afhankelijk van de praktische behoeften kan de PVD-technologie ook meerlagen aanbrengen, zoals Al/Al2O3-meerlagen met uitstekende corrosieweerstand en Al/AlN-coatings met uitstekende mechanische eigenschappen. Zoals weergegeven in Figuur 6, de dwarsdoorsnedestructuur van de meerlaagse Al/Al2O3-coating.
Ffiguur 6Kruis sectievan Al/Al2O3 meerlagen
Momenteel zijn de belangrijkste problemen die de industrialisatie van Al-coatings op NdFeB beperken:
(1) De zes zijden van de magneet zijn gelijkmatig afgezet. De vereiste voor magneetbescherming is het aanbrengen van een gelijkwaardige coating op het buitenoppervlak van de magneet, waarvoor de driedimensionale rotatie van de magneet bij batchverwerking moet worden opgelost om de consistentie van de coatingkwaliteit te garanderen;
(2) Stripproces van Al-coating. In het grootschalige industriële productieproces is het onvermijdelijk dat er ongekwalificeerde producten verschijnen. Daarom is het noodzakelijk om de ongekwalificeerde Al-coating te verwijderen enopnieuw beschermenhet zonder de prestaties van NdFeB-magneten te beschadigen;
(3) Afhankelijk van de specifieke toepassingsomgeving hebben gesinterde NdFeB-magneten meerdere kwaliteiten en vormen. Daarom is het noodzakelijk om geschikte beschermingsmethoden voor verschillende kwaliteiten en vormen te bestuderen;
(4) Ontwikkeling van productieapparatuur. Het productieproces moet een redelijke productie-efficiëntie garanderen, wat de ontwikkeling vereist van PVD-apparatuur die geschikt is voor NdFeB-magneetbescherming en met een hoge productie-efficiëntie;
(5) De kosten van de productie van PVD-technologie verlagen en het concurrentievermogen van de markt verbeteren;
Na jaren van onderzoek en industriële ontwikkeling. Hangzhou Magnet Power Technology heeft klanten in bulk PVD Al-geplateerde producten kunnen leveren. Zoals weergegeven in Figuur 7, relevante productfoto's.
Figuur 7 Al gecoate NdFeB-magneten met verschillende vormen.
Posttijd: 22 november 2023
