解决烧结钕铁硼易腐蚀的有效方法

时间:2023-03-25来源:佚名

钕磁铁作为第三代稀土永磁材料,具备出色的磁性能、优良的机械加工特征和极高的性价比,在计算机、家电、通信、电机等领域得到广泛应用。

可是钕铁硼材料的化学稳定性差,在湿热的使用环节下会发生严重的化学腐蚀,弱化磁性能并直接影响到永磁体的使用寿命。

钕铁硼很容易被腐蚀。缓解烧结钕铁硼永磁体易腐蚀主要有三种方式。

一、改进磁场自身的耐蚀性能。可通过改进磁场微观结构,采用热压工艺,获得高致密超细晶粒的磁场,可大大提高磁场自身的耐蚀性能。

二、加入一些合金元素有效改善磁场的抗腐蚀性能。要改进磁场自身的耐蚀性能需加入一些合金元素,但有时会降低磁性能,并且添加合金会提高生产成本,这些因素限制了该方法的应用。

解决烧结钕铁硼易腐蚀的有效方法

黑色环氧涂层圆形磁铁

三、采用有效地保护涂层。

1、电镀涂层

电镀是利用外在电荷以氧化还原反应为基础,使电镀液中的金属离子阴极富集还原生成金属涂层。1985年至1995年为钕铁硼永磁材料的电镀起始阶段,经过近十年的发展截至到2006年钕铁硼永磁材料的电镀技术现已相对成熟,2006年至今,为钕铁硼永磁材料的电镀技术的创新和发展阶段。

现阶段,钕铁硼永磁材料电镀层主要包括:镀锌、镀镍、镀镍锌合金以及其它的镍合金和复合涂层。

解决烧结钕铁硼易腐蚀的有效方法

2、化学镀涂层

化学镀是在没有外部电流的情形下,根据氧化还原反应,使化学镀液中的金属离子沉淀积累到基材表层生成具备一定功能性涂层工艺技术方式。考虑到基材自身的自催化现象,涂层结构特征致密、均匀,孔隙率较低并且设备简单方便操作。相对来说,化学镀现已日渐成熟,应用变得越来越普遍,国际上现已普遍采用化学镀的方法为钕磁铁基体提供耐腐蚀和耐磨损的保护性薄膜。

现阶段而讲,钕磁铁化学涂层主要有镍磷化学涂层以及镍铜磷、镍钨磷和镍铜磷等其他化学涂层。

用于化学镀的镀液也主要分为酸性和碱性,在酸性环境中往往生成高磷非磁性涂层,在碱性环境中往往生成低磷磁性涂层并且具有一定的磁屏蔽性。由于在酸性环境中吸氢作用明显,严重影响活化后的钕磁铁基体表面质量,因此在工业生产中多采用碱性镀液。

解决烧结钕铁硼易腐蚀的有效方法

磷化涂层圆形磁铁

3、有机涂层

有机涂层是金属防护方式中的运用最广泛的方法之一,用于烧结钕铁硼永磁体的有机涂层方式主要是树脂和有机高分子材料,其中环氧树脂是采用最多的,这是因为环氧树脂具备出色的防水性、抗化学腐蚀性和粘结性,并且有足够硬度,在工业生产上得到广泛应用。在电镀锌、镍的NdFeB上电泳涂覆环氧树脂涂层,其防锈性能远远远超过常规的镀锌、镀镍层。除环氧树脂外,其它树脂材料还有聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺等,也是有采用两种或两种以上的这些树脂的混合物作为涂层,与此同时在这其中加入一些防锈涂料如红丹、氧化铬等。

4、物理气相沉积涂层

物理气相沉积是一种有别于电镀及化学镀的新型镀膜技术。采用该方法制备的薄膜与基底能够较好的粘合,膜层较为致密、表层平整光滑、孔隙率较少,而且可以消除电镀过程中电解液在膜层中的残留,避免残液对膜层造成二次损害,降低化学镀过程中磁场反应产生氢气导致涂层脆裂的可能。

比较常见的物理气相沉积方式有真空蒸发镀膜、磁控溅射镀膜和多弧离子镀膜等,常用的膜层材料有Al、Ti/Al、Al/Al2O3、TiN、Ti等物理气相沉积方式镀制的膜层与基底结合膜层质量优异,防腐蚀性能优良,且没有废液废渣等二次污染问题,是现阶段NdFeB防腐蚀技术发展趋势的主要方向。

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