●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. Нині широко використовувані покриття 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 своїй 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/Багатошарові 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