●Sintrede NdFeB magneterhar været meget brugt for deres bemærkelsesværdige magnetiske egenskaber. Imidlertid hindrer magneternes dårlige korrosionsbestandighed deres videre anvendelse i kommercielle applikationer, og overfladebelægninger er nødvendige. De meget anvendte belægninger omfatter i øjeblikket galvanisering af Ni-baseret belægninger, galvanisering Zn-baseretbelægninger, samt elektroforetiske eller spray epoxy belægninger. Men med den fortsatte teknologiske fremskridt, kravene til belægningerof NdFeBer også stigende, og konventionelle galvaniseringslag kan nogle gange ikke opfylde kravene. Den Al-baserede belægning aflejret ved hjælp af fysisk dampaflejring (PVD) teknologi har fremragende egenskaber.
● PVD-teknikker såsom sputtering, ionplettering og fordampningsplettering kan alle opnå beskyttende belægninger. Tabel 1 viser principperne og karakteristika-sammenligningen af galvaniserings- og sputtermetoder.
Tabel 1 Sammenligningskarakteristika mellem galvanisering og katodeforstøvningsmetoder
Sputtering er fænomenet med at bruge højenergipartikler til at bombardere en fast overflade, hvilket får atomer og molekyler på den faste overflade til at udveksle kinetisk energi med disse højenergipartikler og derved sprøjte ud fra den faste overflade. Den blev først opdaget af Grove i 1852. Ifølge dens udviklingstid har der været sekundær sputtering, tertiær sputtering og så videre. På grund af lav forstøvningseffektivitet og andre årsager blev det dog ikke meget brugt før 1974, da Chapin opfandt balanceret magnetronforstøvning, hvilket gjorde højhastigheds- og lavtemperaturforstøvning til en realitet, og magnetronforstøvningsteknologi var i stand til at udvikle sig hurtigt. Magnetronforstøvning er en sputtermetode, der introducerer elektromagnetiske felter under sputteringsprocessen for at øge ioniseringshastigheden til 5% -6%. Det skematiske diagram af balanceret magnetronforstøvning er vist i figur 1.
Figur 1 Principdiagram af balanceret magnetronforstøvning
På grund af sin fremragende korrosionsbestandighed aflejres Al belægning afion dampdeposition (IVD) er blevet brugt af Boeing som erstatning for galvanisering af Cd. Når det bruges til sintret NdFeB, det har hovedsageligt følgende fordele:
1.Hhøj klæbestyrke.
Klæbestyrken af Al ogNdFeBer generelt ≥ 25MPa, mens klæbestyrken af almindeligt elektropletteret Ni og NdFeB er omkring 8-12MPa, og klæbestyrken af galvaniseret Zn og NdFeB er omkring 6-10MPa. Denne funktion gør Al/NdFeB velegnet til enhver applikation, der kræver høj klæbestyrke. Som vist i figur 2 forbliver klæbestyrken af Al-belægningen efter alternerende 10 slagcyklusser mellem (-196 °C) og (200 °C) fremragende.
Figur 2 foto af Al/NdFeB efter 10 skiftende cykliske påvirkninger mellem (-196 ° C) og (200 ° C)
2. Udblød i lim.
Al-belægningen har hydrofilicitet og kontaktvinklen på limen er lille, uden risiko for at falde af. Figur 3 viser 38mN overfladespændingsvæske. Testvæsken spredes fuldstændigt på overfladen af Al-belægningen.
Ffigur 3. testen af 38mN overfladespænding
3. Den magnetiske permeabilitet af Al er meget lav (relativ permeabilitet: 1,00) og vil ikke forårsage afskærmning af magnetiske egenskaber.
Dette er især vigtigt ved anvendelsen af magneter med lille volumen i 3C-feltet. Overfladeydelsen er meget vigtig. Som vist i figur 4, for D10 * 10 prøvesøjlen, er indflydelsen af Al belægning på magnetiske egenskaber meget lille.
Figur 4 Ændringer i magnetiske egenskaber af sintret NdFeB efter aflejring af PVD Al-belægning og galvanisering af NiCuNi-belægning på overfladen.
4. Ensartetheden af tykkelsen er meget bedre
Fordi det er aflejret i form af atomer og atomklynger, er tykkelsen af Al-belægningen fuldstændig kontrollerbar, og ensartetheden af tykkelsen er meget bedre end den for galvaniseringsbelægningen. Som vist i figur 5 har Al-belægningen en ensartet tykkelse og fremragende klæbestyrke.
Figur5 tværsnit af Al/NdFeB
5. PVD-teknologiens aflejringsprocessen er fuldstændig miljøvenlig, og der er ingen miljøforureningsproblem.
I henhold til praktiske behov kan PVD-teknologi også afsætte flerlag, såsom Al/Al2O3-flerlag med fremragende korrosionsbestandighed og Al/AlN-belægninger med fremragende mekaniske egenskaber. Som vist i figur 6 er tværsnitsstrukturen af Al/Al2O3-flerlagsbelægning.
Ffigur 6Kryds afsnitaf Al/Al2O3 multilyaers
I øjeblikket begrænser de største problemer industrialiseringen af Al-belægninger på NdFeB:
(1) De seks sider af magneten er ensartet aflejret. Kravet til magnetbeskyttelse er at afsætte en tilsvarende belægning på den ydre overflade af magneten, hvilket kræver løsning af magnetens tredimensionelle rotation i batchbehandling for at sikre ensartet belægningskvalitet;
(2) Al belægning stripning proces. I den store industrielle produktionsproces er det uundgåeligt, at der dukker ukvalificerede produkter op. Derfor er det nødvendigt at fjerne den ukvalificerede Al-belægning oggenbeskyttedet uden at skade ydeevnen af NdFeB-magneter;
(3) Ifølge det specifikke anvendelsesmiljø har sintrede NdFeB-magneter flere kvaliteter og former. Derfor er det nødvendigt at studere passende beskyttelsesmetoder for forskellige kvaliteter og former;
(4) Udvikling af produktionsudstyr. Produktionsprocessen skal sikre en rimelig produktionseffektivitet, hvilket kræver udvikling af PVD-udstyr, der er egnet til NdFeB-magnetbeskyttelse og med høj produktionseffektivitet;
(5) Reducere omkostningerne ved produktion af PVD-teknologi og forbedre markedets konkurrenceevne;
Efter mange års forskning og industriel udvikling. Hangzhou Magnet Power Technology har været i stand til at levere bulk PVD Al-belagte produkter til kunder. Som vist i figur 7, relevante produktfotos.
Figur 7 Al-coatede NdFeB-magneter med forskellige former.
Indlægstid: 22. nov. 2023
