●Ímãs NdFeB sinterizadostêm sido amplamente utilizados por suas notáveis propriedades magnéticas. No entanto, a fraca resistência à corrosão dos ímanes dificulta a sua utilização em aplicações comerciais, sendo necessários revestimentos de superfície. Os revestimentos amplamente utilizados atualmente incluem galvanoplastia Ni-revestimentos à base de galvanoplastia Zn-baseadorevestimentos, bem como revestimentos eletroforéticos ou epóxi em spray. Mas com o progresso contínuo da tecnologia, os requisitos para revestimentosof NdFeBtambém estão aumentando, e as camadas de galvanoplastia convencionais às vezes não conseguem atender aos requisitos. O revestimento à base de Al depositado usando tecnologia de deposição física de vapor (PVD) possui excelentes características.
● Técnicas de PVD como pulverização catódica, revestimento iônico e revestimento por evaporação podem obter revestimentos protetores. A Tabela 1 lista os princípios e comparação de características dos métodos de galvanoplastia e pulverização catódica.
Tabela 1 Características de comparação entre os métodos de galvanoplastia e sputtering
Sputtering é o fenômeno do uso de partículas de alta energia para bombardear uma superfície sólida, fazendo com que átomos e moléculas na superfície sólida troquem energia cinética com essas partículas de alta energia, espirrando assim para fora da superfície sólida. Foi descoberto pela primeira vez por Grove em 1852. De acordo com o tempo de desenvolvimento, houve pulverização catódica secundária, pulverização catódica terciária e assim por diante. No entanto, devido à baixa eficiência de pulverização catódica e outras razões, não foi amplamente utilizado até 1974, quando Chapin inventou a pulverização catódica balanceada de magnetron, tornando a pulverização catódica de alta velocidade e baixa temperatura uma realidade, e a tecnologia de pulverização catódica de magnetron foi capaz de se desenvolver rapidamente. A pulverização catódica por magnetron é um método de pulverização catódica que introduz campos eletromagnéticos durante o processo de pulverização catódica para aumentar a taxa de ionização para 5% -6%. O diagrama esquemático da pulverização catódica balanceada é mostrado na Figura 1.
Figura 1 Diagrama principal da pulverização catódica balanceada de magnetron
Devido à sua excelente resistência à corrosão, o revestimento de Al depositado poríon vapordeposição (IVD) tem sido usada pela Boeing como substituto da galvanoplastia de Cd. Quando usado para NdFe sinterizadoB, tem principalmente as seguintes vantagens:
1.Halta força adesiva.
A força adesiva do Al eNdFeBé geralmente ≥ 25 MPa, enquanto a resistência adesiva do Ni e NdFeB galvanizados comuns é de cerca de 8-12 MPa, e a resistência adesiva do Zn e NdFeB galvanizados é de cerca de 6-10 MPa. Esta característica torna o Al/NdFeB adequado para qualquer aplicação que exija alta resistência adesiva. Conforme mostrado na Figura 2, após alternar 10 ciclos de impacto entre (-196°C) e (200°C), a força adesiva do revestimento de Al permanece excelente.
Figura 2 foto de Al/NdFeB após 10 impactos cíclicos alternados entre (-196 °C) e (200 °C)
2. Mergulhe na cola.
O revestimento Al possui hidrofilicidade e o ângulo de contato da cola é pequeno, sem risco de queda. A Figura 3 mostra os 38mN superfícielíquido de tensão. O líquido de teste está completamente espalhado na superfície do revestimento de Al.
Ffigura 3. o teste de 38mN superfícietensão
3.A permeabilidade magnética do Al é muito baixa (permeabilidade relativa: 1,00) e não causará proteção das propriedades magnéticas.
Isto é particularmente importante na aplicação de ímãs de pequeno volume no campo 3C. O desempenho da superfície é muito importante. Conforme mostrado na Figura 4, para a coluna de amostra D10*10, a influência do revestimento de Al nas propriedades magnéticas é muito pequena.
Figura 4 Mudanças nas propriedades magnéticas do NdFeB sinterizado após a deposição do revestimento PVD Al e galvanoplastia do revestimento NiCuNi na superfície.
4.A uniformidade da espessura é muito melhor
Por ser depositado na forma de átomos e aglomerados atômicos, a espessura do revestimento de Al é totalmente controlável e a uniformidade da espessura é muito melhor do que a do revestimento de galvanoplastia. Conforme mostrado na Figura 5, o revestimento de Al possui espessura uniforme e excelente resistência adesiva.
Figura5 seção transversal de Al/NdFeB
5.O processo de deposição da tecnologia PVD é totalmente ecologicamente correto e não há problema de poluição ambiental.
De acordo com as necessidades práticas, a tecnologia PVD também pode depositar multicamadas, como multicamadas de Al/Al2O3 com excelente resistência à corrosão e revestimentos de Al/AlN com excelentes propriedades mecânicas. Conforme mostrado na Figura 6, a estrutura da seção transversal do revestimento multicamadas Al/Al2O3.
Ffigura 6Cruzar seçãode Al/Multicamadas Al2O3
Atualmente, os principais problemas que restringem a industrialização de revestimentos de Al sobre NdFeB são:
(1) Os seis lados do ímã são depositados uniformemente. O requisito para proteção do ímã é depositar um revestimento equivalente na superfície externa do ímã, o que requer resolver a rotação tridimensional do ímã no processamento em lote para garantir a consistência da qualidade do revestimento;
(2) Processo de remoção do revestimento Al. No processo de produção industrial em grande escala, é inevitável que apareçam produtos não qualificados. Portanto, é necessário remover o revestimento de Al não qualificado eproteger novamentesem prejudicar o desempenho dos ímãs NdFeB;
(3) De acordo com o ambiente de aplicação específico, os ímãs NdFeB sinterizados têm vários graus e formatos. Portanto, é necessário estudar métodos de proteção adequados para diferentes graus e formatos;
(4) Desenvolvimento de equipamentos de produção. O processo de produção precisa garantir uma eficiência de produção razoável, o que requer o desenvolvimento de equipamentos PVD adequados para proteção magnética de NdFeB e com alta eficiência de produção;
(5) Reduzir o custo de produção da tecnologia PVD e melhorar a competitividade do mercado;
Após anos de pesquisa e desenvolvimento industrial. A Hangzhou Magnet Power Technology tem sido capaz de fornecer produtos revestidos com PVD Al a granel aos clientes. Conforme mostrado na Figura 7, fotos relevantes do produto.
Figura 7 Ímãs NdFeB revestidos com Al com diferentes formatos.
Horário da postagem: 22 de novembro de 2023
