●Спеченные магніты NdFeBшырока выкарыстоўваліся за іх выдатныя магнітныя ўласцівасці. Аднак нізкая ўстойлівасць магнітаў да карозіі перашкаджае іх далейшаму выкарыстанню ў камерцыйных мэтах, таму неабходныя паверхневыя пакрыцці. Шырока выкарыстоўваныя пакрыцця ў цяперашні час ўключаюць гальванічны Ni-пакрыццяў на аснове, гальваніка Zn-на асновепакрыццяў, а таксама электрафарэтычных або распыляемых эпаксідных пакрыццяў. Але з бесперапынным прагрэсам тэхналогій павышаюцца і патрабаванні да пакрыццяўof NdFeBтаксама расце, і звычайныя гальванічныя пласты часам не могуць адпавядаць патрабаванням. Пакрыццё на аснове Al, нанесенае з выкарыстаннем тэхналогіі фізічнага асаджэння з парнай фазы (PVD), мае выдатныя характарыстыкі.
● Такія метады PVD, як напыленне, іённае пакрыццё і напыленне, дазваляюць атрымаць ахоўныя пакрыцці. У табліцы 1 прыведзены прынцыпы і характарыстыкі параўнання метадаў гальванічнага пакрыцця і напылення.
Табліца 1 Параўнальныя характарыстыкі паміж метадамі гальванічнага пакрыцця і напылення
Распыленне - гэта з'ява выкарыстання часціц высокай энергіі для бамбардзіроўкі цвёрдай паверхні, у выніку чаго атамы і малекулы на цвёрдай паверхні абменьваюцца кінетычнай энергіяй з гэтымі высокаэнергетычнымі часціцамі, тым самым выплюхваючы з цвёрдай паверхні. Упершыню ён быў адкрыты Гроўвам у 1852 годзе. У залежнасці ад часу яго распрацоўкі адрозніваюць другаснае распыленне, трацічнае распыленне і г.д. Аднак з-за нізкай эфектыўнасці распылення і іншых прычын ён не атрымаў шырокага прымянення да 1974 года, калі Чапін вынайшаў збалансаванае магнетроннае распыленне, што зрабіла рэальнасцю высокахуткаснае і нізкатэмпературнае распыленне, і тэхналогія магнетроннага распылення змагла хутка развівацца. Магнетроннае распыленне - гэта метад распылення, які ўводзіць электрамагнітныя палі падчас працэсу распылення для павышэння хуткасці іянізацыі да 5% -6%. Прынцыповая схема збалансаванага магнетроннага распылення паказана на малюнку 1.
Малюнак 1. Прынцыповая схема збалансаванага магнетроннага распылення
Дзякуючы сваёй выдатнай каразійнай устойлівасці, пакрыццё Al нанесенаіён парасаджэнне (IVD) выкарыстоўвалася Boeing у якасці замены гальванічным Cd. Пры выкарыстанні для спеченного NdFeB, ён у асноўным мае наступныя перавагі:
1.Hвысокая трываласць счаплення.
Адгезійная трываласць Al іNdFeBзвычайна складае ≥ 25 МПа, у той час як трываласць адгезіі звычайнага гальванічнага Ni і NdFeB складае каля 8-12 МПа, а трываласць адгезіі гальванічнага Zn і NdFeB складае каля 6-10 МПа. Гэта асаблівасць робіць Al/NdFeB прыдатным для любога прымянення, якое патрабуе высокай трываласці адгезіі. Як паказана на малюнку 2, пасля чаргавання 10 цыклаў уздзеяння паміж (-196 °C) і (200 °C) трываласць адгезіі пакрыцця Al застаецца выдатнай.
Фотаздымак Al/NdFeB на малюнку 2 пасля 10 цыклічных уздзеянняў, якія чаргуюцца паміж (-196 °C) і (200 °C)
2. Намачыць у клей.
Al пакрыццё валодае гідрафільнасцю і кут кантакту клею невялікі, без рызыкі адпадзення. На малюнку 3 паказаны 38mN паверхнінацяжная вадкасць. Доследная вадкасць цалкам размяркоўваецца па паверхні алюмініевага пакрыцця.
Fмалюнак 3. тэст 38mN паверхнінапружанне
3. Магнітная пранікальнасць Al вельмі нізкая (адносная пранікальнасць: 1,00) і не будзе выклікаць экранаванне магнітных уласцівасцей.
Гэта асабліва важна пры ўжыванні магнітаў малога аб'ёму ў полі 3C. Прадукцыйнасць паверхні вельмі важная. Як паказана на малюнку 4, для калонкі з узорам D10 * 10 уплыў Al-пакрыцця на магнітныя ўласцівасці вельмі малы.
Малюнак 4. Змены магнітных уласцівасцей спечанага NdFeB пасля нанясення PVD-пакрыцця Al і гальванічнага пакрыцця NiCuNi на паверхню.
4.Аднастайнасць таўшчыні нашмат лепш
Паколькі ён асядае ў выглядзе атамаў і атамных кластараў, таўшчыню Al-пакрыцця цалкам можна кантраляваць, а аднастайнасць таўшчыні значна лепшая, чым гальванічнага пакрыцця. Як паказана на малюнку 5, пакрыццё Al мае аднолькавую таўшчыню і выдатную трываласць адгезіі.
Малюнак5 перасек Al/NdFeB
5. Працэс нанясення PVD-тэхналогіі цалкам экалагічна чысты і не мае ніякай праблемы забруджвання навакольнага асяроддзя.
Згодна з практычнымі патрабаваннямі, тэхналогія PVD можа таксама наносіць шматслойныя пласты, такія як шматслойныя пласты Al/Al2O3 з выдатнай устойлівасцю да карозіі і пакрыцці Al/AlN з выдатнымі механічнымі ўласцівасцямі. Як паказана на малюнку 6, структура папярочнага перасеку шматслаёвага пакрыцця Al/Al2O3.
Fмалюнак 6Крыж падзелАл/Шматслаёвы Al2O3
У цяперашні час асноўнымі праблемамі, якія стрымліваюць індустрыялізацыю Al-пакрыццяў на NdFeB, з'яўляюцца:
(1) Шэсць бакоў магніта раўнамерна асаджаны. Патрабаваннем для абароны магніта з'яўляецца нанясенне эквівалентнага пакрыцця на знешнюю паверхню магніта, што патрабуе рашэння трохмернага кручэння магніта ў серыйнай апрацоўцы для забеспячэння нязменнасці якасці пакрыцця;
(2) Працэс выдалення пакрыцця Al. У працэсе буйнамаштабнай прамысловай вытворчасці з'яўленне некваліфікаванай прадукцыі непазбежна. Такім чынам, неабходна выдаліць некваліфікаванае Al пакрыццё іпаўторна абараніцьгэта без шкоды для прадукцыйнасці магнітаў NdFeB;
(3) У залежнасці ад канкрэтнага асяроддзя прымянення спечаныя магніты NdFeB маюць розныя маркі і формы. Такім чынам, неабходна вывучыць адпаведныя метады абароны для розных гатункаў і формаў;
(4) Распрацоўка вытворчага абсталявання. Вытворчы працэс павінен забяспечваць разумную эфектыўнасць вытворчасці, што патрабуе распрацоўкі абсталявання PVD, прыдатнага для магнітнай абароны NdFeB і з высокай эфектыўнасцю вытворчасці;
(5) Знізіць кошт вытворчасці тэхналогіі PVD і палепшыць канкурэнтаздольнасць на рынку;
Пасля многіх гадоў даследаванняў і прамысловых распрацовак. Тэхналогія Hangzhou Magnet Power Technology змагла прапанаваць кліентам прадукцыю з алюмініевым пакрыццём PVD. Як паказана на малюнку 7, адпаведныя фатаграфіі прадукту.
Малюнак 7 Магніты NdFeB з пакрыццём з алюминия рознай формы.
Час публікацыі: 22 лістапада 2023 г
