●Sintratut NdFeB magneetitNiitä on käytetty laajalti niiden merkittävien magneettisten ominaisuuksien vuoksi. Magneettien huono korroosionkestävyys kuitenkin haittaa niiden käyttöä kaupallisissa sovelluksissa ja pintapinnoitteet ovat välttämättömiä. Tällä hetkellä laajalti käytettyjä pinnoitteita ovat galvanointi Ni-perustuvat pinnoitteet, galvanointi Zn-pohjainenpinnoitteet sekä elektroforeettiset tai spray-epoksipinnoitteet. Mutta tekniikan jatkuvan kehityksen myötä pinnoitteita koskevat vaatimuksetof NdFeBMyös tavanomaiset galvanointikerrokset eivät toisinaan täytä vaatimuksia. Al-pohjaisella pinnoitteella, joka on kerrostettu käyttämällä fyysistä höyrypinnoitustekniikkaa (PVD) on erinomaiset ominaisuudet.
● PVD-tekniikat, kuten sputterointi, ionipinnoitus ja haihdutuspinnoitus, voivat kaikki saada suojaavia pinnoitteita. Taulukossa 1 on lueteltu galvanointi- ja sputterointimenetelmien periaatteet ja ominaisuudet.
Taulukko 1 Sähköpinnoitus- ja sputterointimenetelmien vertailuominaisuudet
Sputterointi on ilmiö, jossa käytetään korkeaenergisiä hiukkasia pommittamaan kiinteää pintaa, jolloin kiinteän pinnan atomit ja molekyylit vaihtavat kineettistä energiaa näiden korkeaenergisten hiukkasten kanssa ja roiskuvat siten ulos kiinteältä pinnalta. Grove löysi sen ensimmäisen kerran vuonna 1852. Sen kehitysajan mukaan on ollut toissijaista sputterointia, tertiääristä sputterointia ja niin edelleen. Alhaisen sputteroinnin ja muiden syiden vuoksi sitä kuitenkin käytettiin laajalti vasta vuonna 1974, jolloin Chapin keksi tasapainotetun magnetronisputteroinnin, mikä teki nopeasta ja matalan lämpötilan sputteroinnista todellisuutta, ja magnetronisputterointitekniikka pystyi kehittymään nopeasti. Magnetronisputterointi on sputterointimenetelmä, joka synnyttää sähkömagneettisia kenttiä sputterointiprosessin aikana ionisaationopeuden nostamiseksi arvoon 5-6%. Kaavamainen kaavio tasapainotetusta magnetronisputteroinnista on esitetty kuvassa 1.
Kuva 1 Tasapainotetun magnetronisputteroinnin periaatekaavio
Erinomaisen korroosionkestävyytensä ansiosta Al-pinnoite on kerrostunutioni höyryäBoeing on käyttänyt deposition (IVD) korvikkeena Cd:n galvanoinnissa. Käytettäessä sintrattua NdFe:täB, sillä on pääasiassa seuraavat edut:
1.Hkorkea tarttumislujuus.
Al:n jaNdFeBon yleensä ≥ 25 MPa, kun taas tavallisen galvanoidun Ni:n ja NdFeB:n tarttumislujuus on noin 8-12 MPa ja galvanoidun Zn:n ja NdFeB:n tartuntavoima on noin 6-10 MPa. Tämä ominaisuus tekee Al/NdFeB:stä sopivan kaikkiin sovelluksiin, jotka vaativat suurta tarttumislujuutta. Kuten kuvasta 2 näkyy, 10 iskujakson vuorotellen välillä (-196 °C) ja (200 °C) Al-pinnoitteen tartuntalujuus pysyy erinomaisena.
Kuva 2 valokuva Al/NdFeB:stä 10 vuorottelevan syklisen iskun jälkeen välillä (-196 °C) ja (200 °C)
2. Liota liimassa.
Al-pinnoite on hydrofiilinen ja liiman kosketuskulma on pieni, ilman putoamisvaaraa. Kuvassa 3 näkyy 38mN pintajännitysnestettä. Testineste levitetään kokonaan Al-pinnoitteen pinnalle.
Fkuva 3. 38:n testimN pintajännitystä
3. Al:n magneettinen permeabiliteetti on erittäin alhainen (suhteellinen permeabiliteetti: 1,00) eikä se aiheuta magneettisten ominaisuuksien suojausta.
Tämä on erityisen tärkeää käytettäessä pienitilavuuksisia magneetteja 3C-kentässä. Pinnan suorituskyky on erittäin tärkeä. Kuten kuvasta 4 näkyy, D10 * 10 näytekolonnissa Al-pinnoitteen vaikutus magneettisiin ominaisuuksiin on hyvin pieni.
Kuva 4 Muutokset sintratun NdFeB:n magneettisissa ominaisuuksissa PVD Al -pinnoitteen ja elektrolyyttisen NiCuNi-pinnoitteen levittämisen jälkeen pinnalle.
4. Paksuuden tasaisuus on paljon parempi
Koska se kerrostetaan atomien ja atomiklustereiden muodossa, Al-pinnoitteen paksuus on täysin hallittavissa ja paksuuden tasaisuus on paljon parempi kuin galvanointipinnoitteen. Kuten kuvasta 5 näkyy, Al-pinnoitteella on tasainen paksuus ja erinomainen tartuntalujuus.
Kuva5 poikkileikkaus Al/NdFeB:stä
5. PVD-teknologian pinnoitusprosessi on täysin ympäristöystävällinen, eikä siinä ole ympäristön saastumisongelmaa.
Käytännön tarpeiden mukaan PVD-tekniikalla voidaan levittää myös monikerroksisia kerroksia, kuten Al/Al2O3-monikerroksia, joilla on erinomainen korroosionkestävyys ja Al/AlN-pinnoitteet, joilla on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet. Kuten kuvassa 6, Al/Al2O3-monikerrospinnoitteen poikkileikkausrakenne.
Fkuva 6Ylittää osioAl/Al2O3-monikerrokset
Tällä hetkellä NdFeB:n Al-pinnoitteiden teollistamista rajoittavat tärkeimmät ongelmat ovat:
(1) Magneetin kuusi sivua on levitetty tasaisesti. Magneetin suojauksen vaatimus on vastaavan pinnoitteen kerrostaminen magneetin ulkopinnalle, mikä edellyttää magneetin kolmiulotteisen pyörimisen ratkaisemista eräkäsittelyssä pinnoitteen laadun tasaisuuden varmistamiseksi;
(2) Al-pinnoitteen poistoprosessi. Laajamittaisessa teollisessa tuotantoprosessissa on väistämätöntä, että pätemättömiä tuotteita ilmaantuu. Siksi on tarpeen poistaa epäpätevä Al-pinnoite jasuojata uudelleense vahingoittamatta NdFeB-magneettien suorituskykyä;
(3) Erityisen sovellusympäristön mukaan sintratuilla NdFeB-magneeteilla on useita laatuja ja muotoja. Siksi on tarpeen tutkia sopivia suojamenetelmiä eri laatuja ja muotoja varten;
(4) Tuotantolaitteiden kehittäminen. Tuotantoprosessin on varmistettava kohtuullinen tuotantotehokkuus, mikä edellyttää NdFeB-magneettisuojaukseen soveltuvien ja korkean tuotantotehokkuuden omaavien PVD-laitteiden kehittämistä;
(5) Vähentää PVD-teknologian tuotannon kustannuksia ja parantaa markkinoiden kilpailukykyä;
Vuosien tutkimuksen ja teollisen kehityksen jälkeen. Hangzhou Magnet Power Technology on pystynyt tarjoamaan asiakkaille irtotavarana PVD Al -pinnoitettuja tuotteita. Kuten kuvassa 7, asiaankuuluvat tuotekuvat.
Kuva 7 Al-pinnoitetut NdFeB-magneetit eri muodoilla.
Postitusaika: 22.11.2023
