●Sinterirani NdFeB magnetinaširoko su korišteni zbog svojih izvanrednih magnetskih svojstava. Međutim, slaba otpornost magneta na koroziju sprječava njihovu daljnju upotrebu u komercijalne svrhe, pa su površinski premazi neophodni. Široko korišteni premazi trenutno uključuju galvaniziranje Ni-premazi na bazi, galvanizacija Zn-temeljenpremazi, kao i elektroforetski premazi ili epoksidni premazi u spreju. Ali uz kontinuirani napredak tehnologije, zahtjevi za premazeof NdFeBtakođer se povećavaju, a konvencionalni slojevi za galvanizaciju ponekad ne mogu zadovoljiti zahtjeve. Prevlaka na bazi Al nanesena tehnologijom fizičkog taloženja iz pare (PVD) ima izvrsne karakteristike.
● Tehnike PVD kao što su raspršivanje, ionsko nanošenje i nanošenje isparavanjem mogu dobiti zaštitne premaze. Tablica 1 navodi usporedbu principa i karakteristika metoda galvanizacije i raspršivanja.
Tablica 1. Karakteristike usporedbe između metoda galvanizacije i raspršivanja
Raspršivanje je fenomen korištenja visokoenergetskih čestica za bombardiranje čvrste površine, uzrokujući da atomi i molekule na čvrstoj površini razmijene kinetičku energiju s tim visokoenergetskim česticama, čime prskaju s čvrste površine. Prvi ga je otkrio Grove 1852. Prema vremenu razvoja, bilo je sekundarnog raspršivanja, tercijarnog raspršivanja i tako dalje. Međutim, zbog niske učinkovitosti raspršivanja i drugih razloga, nije se naširoko koristio sve do 1974. kada je Chapin izumio balansirano magnetronsko raspršivanje, čime je raspršivanje velike brzine i niske temperature postalo stvarnost, a tehnologija magnetronskog raspršivanja se brzo razvila. Magnetronsko raspršivanje je metoda raspršivanja koja uvodi elektromagnetska polja tijekom procesa raspršivanja kako bi se povećala stopa ionizacije na 5% -6%. Shematski dijagram balansiranog magnetronskog raspršivanja prikazan je na slici 1.
Slika 1. Principijelni dijagram uravnoteženog magnetronskog raspršivanja
Zbog svoje izvrsne otpornosti na koroziju, Al premaz nanosiion parataloženje (IVD) je Boeing koristio kao zamjenu za galvanizaciju Cd. Kada se koristi za sinterovani NdFeB, uglavnom ima sljedeće prednosti:
1.Hvisoka snaga lijepljenja.
Snaga lijepljenja Al iNdFeBje općenito ≥ 25MPa, dok je adhezivna čvrstoća običnog galvaniziranog Ni i NdFeB oko 8-12MPa, a adhezivna čvrstoća galvaniziranog Zn i NdFeB je oko 6-10MPa. Ova značajka čini Al/NdFeB prikladnim za bilo koju primjenu koja zahtijeva visoku snagu lijepljenja. Kao što je prikazano na slici 2, nakon izmjeničnih 10 ciklusa udara između (-196 °C) i (200 °C), adhezivna snaga Al premaza ostaje izvrsna.
Slika 2. fotografija Al/NdFeB nakon 10 izmjeničnih cikličkih udara između (-196 °C) i (200 °C)
2. Namočite ljepilo.
Al premaz ima hidrofilnost i kontaktni kut ljepila je mali, bez opasnosti od otpadanja. Slika 3 prikazuje 38mN površinskitenzijska tekućina. Ispitna tekućina se potpuno rasporedi po površini Al prevlake.
Fslika 3. test 38mN površinskinapetost
3. Magnetska propusnost Al je vrlo niska (relativna propusnost: 1,00) i neće uzrokovati zaštitu magnetskih svojstava.
Ovo je osobito važno u primjeni magneta malog volumena u 3C polju. Izvedba površine je vrlo važna. Kao što je prikazano na slici 4, za kolonu uzorka D10 * 10, utjecaj prevlake Al na magnetska svojstva vrlo je malen.
Slika 4. Promjene magnetskih svojstava sinteriranog NdFeB nakon nanošenja PVD Al prevlake i galvanizacije NiCuNi prevlake na površinu.
4. Ujednačenost debljine je puno bolja
Budući da se taloži u obliku atoma i atomskih klastera, debljina Al prevlake je potpuno kontrolirana, a ujednačenost debljine mnogo je bolja nego kod galvanizirajuće prevlake. Kao što je prikazano na slici 5, Al premaz ima ujednačenu debljinu i izvrsnu snagu prianjanja.
Lik5 presjek Al/NdFeB
5. Proces taloženja PVD tehnologije potpuno je ekološki prihvatljiv i nema problema onečišćenja okoliša.
U skladu s praktičnim potrebama, PVD tehnologija također može nanositi višeslojeve, kao što su Al/Al2O3 višeslojevi s izvrsnom otpornošću na koroziju i Al/AlN prevlake s izvrsnim mehaničkim svojstvima. Kao što je prikazano na slici 6, struktura poprečnog presjeka Al/Al2O3 višeslojne prevlake.
Fslika 6Križ odjeljakod Al/Al2O3 višeslojni
Trenutno su glavni problemi koji ograničavaju industrijalizaciju Al premaza na NdFeB:
(1) Šest strana magneta jednoliko je nataloženo. Zahtjev za zaštitu magneta je nanošenje ekvivalentnog premaza na vanjsku površinu magneta, što zahtijeva rješavanje trodimenzionalne rotacije magneta u serijskoj obradi kako bi se osigurala dosljednost kvalitete premaza;
(2) Postupak skidanja Al prevlake. U procesu industrijske proizvodnje velikih razmjera neizbježno je da će se pojaviti nekvalificirani proizvodi. Stoga je potrebno ukloniti nekvalificirani Al premaz iponovno zaštititibez oštećenja performansi NdFeB magneta;
(3) Prema specifičnom okruženju primjene, sinterirani NdFeB magneti imaju više stupnjeva i oblika. Stoga je potrebno proučiti odgovarajuće zaštitne metode za različite stupnjeve i oblike;
(4) Razvoj proizvodne opreme. Proizvodni proces treba osigurati razumnu učinkovitost proizvodnje, što zahtijeva razvoj PVD opreme prikladne za NdFeB magnetnu zaštitu i s visokom učinkovitošću proizvodnje;
(5) Smanjenje troškova proizvodnje PVD tehnologije i poboljšanje tržišne konkurentnosti;
Nakon godina istraživanja i industrijskog razvoja. Hangzhou Magnet Power Technology uspjela je kupcima isporučiti masovne PVD aluminijske proizvode. Kao što je prikazano na slici 7, relevantne fotografije proizvoda.
Slika 7 Alom obloženi NdFeB magneti različitih oblika.
Vrijeme objave: 22. studenoga 2023
