●آهنرباهای NdFeB متخلخلبه طور گسترده ای برای خواص مغناطیسی قابل توجه خود استفاده می شود. با این حال، مقاومت ضعیف آهنرباها در برابر خوردگی مانع استفاده بیشتر آنها در کاربردهای تجاری می شود و پوشش های سطح ضروری است. پوشش‌های پرکاربرد در حال حاضر شامل آبکاری Ni است-پوشش های مبتنی بر، آبکاری روی رویمبتنی برپوشش ها و همچنین پوشش های الکتروفورتیک یا اسپری اپوکسی. اما با پیشرفت مداوم تکنولوژی، الزامات لازم برای پوششof NdFeBهمچنین در حال افزایش هستند و لایه های آبکاری معمولی گاهی اوقات نمی توانند الزامات را برآورده کنند. پوشش مبتنی بر Al که با استفاده از فناوری رسوب بخار فیزیکی (PVD) رسوب می‌شود، ویژگی‌های بسیار خوبی دارد.
● تکنیک های PVD مانند کندوپاش، آبکاری یونی، و آبکاری تبخیر، همگی می توانند پوشش های محافظ به دست آورند. جدول 1 اصول و ویژگی های مقایسه روش های آبکاری و کندوپاش را فهرست می کند.
جدول 1 مقایسه ویژگی های بین روش های آبکاری و کندوپاش
کندوپاش پدیده استفاده از ذرات پر انرژی برای بمباران یک سطح جامد است که باعث می شود اتم ها و مولکول های روی سطح جامد انرژی جنبشی را با این ذرات پرانرژی مبادله کنند و در نتیجه از سطح جامد پاشیده شوند. اولین بار توسط گرو در سال 1852 کشف شد. با توجه به زمان توسعه آن، کندوپاش ثانویه، کندوپاش سوم و غیره وجود داشته است. با این حال، به دلیل راندمان کندوپاش پایین و دلایل دیگر، تا سال 1974 که چاپین کندوپاش متعادل مگنترون را اختراع کرد و کندوپاش با سرعت بالا و دمای پایین را به واقعیت تبدیل کرد، به طور گسترده مورد استفاده قرار نگرفت و فناوری کندوپاش مگنترون توانست به سرعت توسعه یابد. کندوپاش مگنترون یک روش کندوپاش است که میدان های الکترومغناطیسی را در طول فرآیند کندوپاش معرفی می کند تا نرخ یونیزاسیون را به 5٪ -6٪ افزایش دهد. نمودار شماتیک کندوپاش مگنترون متعادل در شکل 1 نشان داده شده است.
شکل 1 نمودار اصلی کندوپاش مگنترون متعادل
به دلیل مقاومت در برابر خوردگی عالی، پوشش Al رسوب می کندیون بخاررسوب (IVD) توسط بوئینگ به عنوان جایگزینی برای آبکاری سی دی استفاده شده است. هنگامی که برای NdFe متخلخل استفاده می شودB، عمدتاً دارای مزایای زیر است:
1.Hقدرت چسبندگی بالا
قدرت چسبندگی Al وNdFeBبه طور کلی ≥ 25 مگاپاسکال است، در حالی که استحکام چسب نیکل و NdFeB آبکاری شده معمولی حدود 8-12 مگاپاسکال است و قدرت چسبندگی روی و NdFeB آبکاری شده حدود 6-10MPa است. این ویژگی Al/NdFeB را برای هر کاربردی که نیاز به استحکام چسبندگی بالایی دارد مناسب می کند. همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، پس از 10 سیکل ضربه متناوب بین (196- درجه سانتیگراد) و (200 درجه سانتیگراد)، استحکام چسبندگی پوشش Al عالی باقی می ماند.
عکس شکل 2 از Al/NdFeB پس از 10 ضربه چرخه ای متناوب بین (196- درجه سانتیگراد) و (200 درجه سانتیگراد)
2. در چسب خیس کنید.
روکش Al دارای خاصیت آب دوستی بوده و زاویه تماس چسب کم است، بدون خطر افتادن. شکل 3 38 را نشان می دهدmN سطحمایع کششی مایع آزمایش به طور کامل روی سطح پوشش Al پخش می شود.
Fتصویر 3. آزمون 38mN سطحتنش
3. نفوذپذیری مغناطیسی Al بسیار کم است (تراوایی نسبی: 1.00) و باعث محافظت از خواص مغناطیسی نمی شود.
این امر به ویژه در کاربرد آهنرباهای حجم کوچک در میدان 3C اهمیت دارد. عملکرد سطح بسیار مهم است. همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است، برای ستون نمونه D10 * 10، تاثیر پوشش Al بر خواص مغناطیسی بسیار کم است.
شکل 4 تغییرات در خواص مغناطیسی NdFeB متخلخل پس از رسوب پوشش PVD Al و آبکاری پوشش NiCuNi بر روی سطح.
4. یکنواختی ضخامت بسیار بهتر است
از آنجا که به صورت اتم ها و خوشه های اتمی رسوب می کند، ضخامت پوشش Al کاملاً قابل کنترل است و یکنواختی ضخامت بسیار بهتر از پوشش آبکاری است. همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است، پوشش Al دارای ضخامت یکنواخت و قدرت چسبندگی عالی است.
شکل5 مقطع Al/NdFeB
5. فرآیند رسوب فناوری PVD کاملاً سازگار با محیط زیست است و هیچ مشکل آلودگی زیست محیطی وجود ندارد.
با توجه به نیازهای عملی، فناوری PVD می‌تواند چندین لایه مانند چند لایه Al/Al2O3 با مقاومت در برابر خوردگی عالی و پوشش‌های Al/AlN با خواص مکانیکی عالی را رسوب دهد. همانطور که در شکل 6 نشان داده شده است، ساختار مقطعی پوشش چند لایه Al/Al2O3.
Fتصویر 6صلیب بخشاز ال/چند لایه Al2O3
در حال حاضر، مشکلات اصلی محدودیت صنعتی شدن پوشش های Al بر روی NdFeB عبارتند از:
(1) شش طرف آهنربا به طور یکنواخت قرار گرفته اند. لازمه حفاظت از آهنربا، قرار دادن یک پوشش معادل بر روی سطح بیرونی آهنربا است، که نیاز به حل چرخش سه بعدی آهنربا در پردازش دسته ای برای اطمینان از ثبات کیفیت پوشش دارد.
(2) فرآیند سلب پوشش آلی. در فرآیند تولید صنعتی در مقیاس بزرگ، ظهور محصولات فاقد صلاحیت اجتناب ناپذیر است. بنابراین لازم است روکش Al غیر واجد شرایط حذف شود ومحافظت مجددبدون آسیب رساندن به عملکرد آهنرباهای NdFeB.
(3) با توجه به محیط کاربردی خاص، آهنرباهای NdFeB متخلخل دارای درجه ها و اشکال متعددی هستند. بنابراین مطالعه روش های حفاظتی مناسب برای گریدها و اشکال مختلف ضروری است.
(4) توسعه تجهیزات تولید. فرآیند تولید نیاز به اطمینان از راندمان تولید معقول دارد، که نیاز به توسعه تجهیزات PVD مناسب برای محافظت آهنربای NdFeB و با راندمان تولید بالا دارد.
(5) کاهش هزینه تولید فناوری PVD و بهبود رقابت در بازار؛
پس از سالها تحقیق و توسعه صنعتی. فناوری برق مگنت Hangzhou توانسته است محصولات با روکش PVD Al را به صورت عمده در اختیار مشتریان قرار دهد. همانطور که در شکل 7، عکس های محصول مربوطه نشان داده شده است.
شکل 7 آهنرباهای NdFeB با پوشش آلی با اشکال مختلف.
زمان ارسال: نوامبر-22-2023
