●Magneti NdFeB sinterizzatisono stati ampiamente utilizzati per le loro notevoli proprietà magnetiche. Tuttavia, la scarsa resistenza alla corrosione dei magneti ne ostacola l'ulteriore utilizzo in applicazioni commerciali e sono necessari rivestimenti superficiali. I rivestimenti ampiamente utilizzati attualmente includono la galvanica Ni-rivestimenti a base galvanica Zn-basatorivestimenti, nonché rivestimenti elettroforetici o epossidici a spruzzo. Ma con il continuo progresso della tecnologia, i requisiti per i rivestimenti sono aumentatiof NdFeBsono in aumento e gli strati galvanici convenzionali talvolta non riescono a soddisfare i requisiti. Il rivestimento a base di Al depositato utilizzando la tecnologia di deposizione fisica in fase di vapore (PVD) ha caratteristiche eccellenti.
● Le tecniche PVD come lo sputtering, la placcatura ionica e la placcatura per evaporazione possono tutte ottenere rivestimenti protettivi. La tabella 1 elenca i principi e le caratteristiche comparative dei metodi di galvanica e sputtering.
Tabella 1 Caratteristiche di confronto tra i metodi di galvanica e sputtering
Lo sputtering è il fenomeno dell'utilizzo di particelle ad alta energia per bombardare una superficie solida, facendo sì che atomi e molecole sulla superficie solida scambino energia cinetica con queste particelle ad alta energia, schizzando così fuori dalla superficie solida. Fu scoperto per la prima volta da Grove nel 1852. A seconda del tempo di sviluppo, si sono verificati sputtering secondario, terziario e così via. Tuttavia, a causa della bassa efficienza dello sputtering e per altri motivi, non fu ampiamente utilizzato fino al 1974, quando Chapin inventò lo sputtering magnetron bilanciato, rendendo lo sputtering ad alta velocità e a bassa temperatura una realtà, e la tecnologia dello sputtering magnetron fu in grado di svilupparsi rapidamente. Lo sputtering del magnetron è un metodo di sputtering che introduce campi elettromagnetici durante il processo di sputtering per aumentare il tasso di ionizzazione al 5% -6%. Il diagramma schematico dello sputtering del magnetron bilanciato è mostrato nella Figura 1.
Figura 1 Schema di principio dello sputtering del magnetron bilanciato
Grazie alla sua eccellente resistenza alla corrosione, il rivestimento in alluminio si depositaione vaporela deposizione (IVD) è stata utilizzata da Boeing come sostituto della galvanica Cd. Se utilizzato per NdFe sinterizzatoB, presenta principalmente i seguenti vantaggi:
1.Helevata forza adesiva.
La forza adesiva di Al eNdFeBè generalmente ≥ 25 MPa, mentre la forza adesiva del Ni e NdFeB elettrolitico ordinario è di circa 8-12 MPa e la forza adesiva dello Zn e NdFeB elettrolitico è di circa 6-10 MPa. Questa caratteristica rende Al/NdFeB adatto a qualsiasi applicazione che richieda un'elevata forza adesiva. Come mostrato in Figura 2, dopo aver alternato 10 cicli di impatto tra (-196°C) e (200°C), la forza adesiva del rivestimento in Al rimane eccellente.
Figura 2 foto di Al/NdFeB dopo 10 impatti ciclici alternati tra (-196°C) e (200°C)
2. Immergere la colla.
Il rivestimento in alluminio ha idrofilia e l'angolo di contatto della colla è piccolo, senza rischio di caduta. La Figura 3 mostra il 38mN superficieliquido di tensione. Il liquido di prova viene completamente distribuito sulla superficie del rivestimento in alluminio.
Ffigura 3. la prova di 38mN superficietensione
3. La permeabilità magnetica dell'Al è molto bassa (permeabilità relativa: 1,00) e non causerà la schermatura delle proprietà magnetiche.
Ciò è particolarmente importante nell'applicazione di magneti di piccolo volume nel campo 3C. La prestazione della superficie è molto importante. Come mostrato nella Figura 4, per la colonna campione D10 * 10, l'influenza del rivestimento in alluminio sulle proprietà magnetiche è molto piccola.
Figura 4 Cambiamenti nelle proprietà magnetiche del NdFeB sinterizzato dopo il deposito del rivestimento PVD Al e la galvanica del rivestimento NiCuNi sulla superficie.
4. L'uniformità dello spessore è molto migliore
Poiché è depositato sotto forma di atomi e cluster atomici, lo spessore del rivestimento in alluminio è completamente controllabile e l'uniformità dello spessore è molto migliore di quella del rivestimento galvanico. Come mostrato nella Figura 5, il rivestimento in Al ha uno spessore uniforme e un'eccellente forza adesiva.
Figura5 sezione trasversale di Al/NdFeB
5. Il processo di deposizione della tecnologia PVD è completamente rispettoso dell'ambiente e non vi è alcun problema di inquinamento ambientale.
In base alle esigenze pratiche, la tecnologia PVD può anche depositare multistrati, come multistrati Al/Al2O3 con eccellente resistenza alla corrosione e rivestimenti Al/AlN con eccellenti proprietà meccaniche. Come mostrato nella Figura 6, la struttura in sezione trasversale del rivestimento multistrato Al/Al2O3.
Ffigura 6Attraverso sezionedi Al/Multistrato Al2O3
Attualmente, i principali problemi che limitano l’industrializzazione dei rivestimenti Al su NdFeB sono:
(1) I sei lati del magnete sono depositati uniformemente. Il requisito per la protezione del magnete è depositare un rivestimento equivalente sulla superficie esterna del magnete, che richiede la risoluzione della rotazione tridimensionale del magnete nella lavorazione batch per garantire la coerenza della qualità del rivestimento;
(2) Processo di rimozione del rivestimento in alluminio. Nel processo di produzione industriale su larga scala è inevitabile la comparsa di prodotti non qualificati. Pertanto, è necessario rimuovere il rivestimento in alluminio non qualificato eriproteggeresenza danneggiare le prestazioni dei magneti NdFeB;
(3) A seconda dell'ambiente applicativo specifico, i magneti NdFeB sinterizzati hanno molteplici gradi e forme. Pertanto è necessario studiare metodi protettivi adeguati ai diversi gradi e forme;
(4) Sviluppo delle attrezzature di produzione. Il processo produttivo deve garantire una ragionevole efficienza produttiva, il che richiede lo sviluppo di apparecchiature PVD adatte alla protezione dei magneti NdFeB e con elevata efficienza produttiva;
(5) Ridurre il costo di produzione della tecnologia PVD e migliorare la competitività del mercato;
Dopo anni di ricerca e sviluppo industriale. Hangzhou Magnet Power Technology è stata in grado di fornire ai clienti prodotti placcati in PVD Al sfusi. Come mostrato nella Figura 7, foto del prodotto pertinenti.
Figura 7 Magneti NdFeB rivestiti in Al con forme diverse.
Orario di pubblicazione: 22 novembre 2023
