烧结钕铁硼简介-烧结钕铁硼表面防护:物理气相沉积(PVD) 发布时间:2024-04-13

烧结钕铁硼表面防护:物理气相沉积

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Nd的标准电势E0(Nd3+/Nd)=-2.431V。钕铁硼永磁体中各相的电化学电位不同,富钕相和富硼相相对于Nd2Fe14B主相来说作为阳极,优先发生腐蚀。由于富Nd相和富B相分布在主相晶界处,在电化学腐蚀过程中阳极与阴极的面积差异大,少量晶界相作为阳极承担了很大的腐蚀电流密度,加速了晶界腐蚀。晶界相腐蚀后,主相晶粒失去了与周围晶粒间的结合而脱落模型如下图所示。

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烧结钕铁硼物理气相沉积工艺

物理气相沉积技术分为磁控溅射镀、离子镀和蒸发镀,例如:制备的铝基镀层的主要使用环境为:温度频繁交变,镀层与基体结合力优异,镀层内应力较低,镀层厚度均匀,公差控制严格。沉积工艺如下图所示。

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烧结钕铁硼物理气相沉积

物理气相沉积法是在真空条件下, 采用各种物理方法, 将固态的镀料转化为原子、分子或离子态的气相物质后, 再沉积于基体表面从而形成固体薄膜。与传统的电镀法、化学镀法相比,物理气相沉积法具有如下优点:(1)由于物理气相沉积的特点,不存在废液等问题,在沉积过程中不会产生环境污染;(2)采用物理气相沉积技术,沉积原子的能量比较高, 使得沉积的薄膜与基体结合较好, 在频繁的高低温交变环境中(如应用于动力电机的磁体)不容易出现薄膜脱落、起泡现象,同时,薄膜较为致密均匀,厚度不会因边角而出现大的变化;(3)物理气相沉积技术可选择的镀膜材料种类多,相对于电镀Ni镀层,可选用非铁磁性防护薄膜(如当前应用于NdFeB表面防护的Al基镀层),不对烧结NdFeB磁体产生磁屏蔽而影响磁性能。目前应用于烧结NdFeB磁体表面防护的PVD镀层主要有AlTiNAl2O3ZrN和一些助焊合金镀层(CuAg等元素组成的合金镀层)。

 

蒸发法和溅射法

物理气相沉积技术中最为基本的两种方法是蒸发法和溅射法。在薄膜沉积技术发展的最初阶段,蒸发法由于具有较高沉积速率、相对较高真空度以及由此导致的较高薄膜纯度等优点而受到较多的重视。然而,由于溅射产生的原子和原子团能量比蒸发产生的原子能量高一至两个数量级,故采用溅射法沉积的薄膜比蒸发法沉积的更为致密、与基体结合力更好,同时可克服蒸发法在制备合金膜和化合物膜时成分不均的缺点。

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