CN108018497A - 一种钕铁硼磁体及钕铁硼磁体表面制备铝合金镀层的方法 - Google Patents
一种钕铁硼磁体及钕铁硼磁体表面制备铝合金镀层的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种表面镀有铝合金防腐层的钕铁硼磁体,包括钕铁硼磁体,复合在钕铁硼磁体表面的铝软合金层,以及再次复合在铝软合金层表面的一层或多层铝硬合金层;所述铝软合金为铝与软金属的合金,所述铝硬合金为铝与硬金属的合金。本发明针对磁体表面的微观形貌特点,采用真空镀铝合金方法以及真空复合镀铝合金相结合的方法,先在钕铁硼磁体表面形成一层较薄的铝与软金属的合金,使钕铁硼疏松多孔的表面致密化,再在铝合金表面生成铝和硬质金属的合金,使镀层表面硬化,同时提高防腐性能。本发明采用物理气相沉积工艺,在钕铁硼表面形成复合铝合金镀层,不仅能够提高镀层硬度,还能够提高镀层的耐腐蚀能力。
Description
技术领域
本发明属于磁体制备技术领域,涉及一种钕铁硼磁体及钕铁硼磁体表面镀层的方法,尤其涉及一种表面镀有铝合金防腐层的钕铁硼磁体及钕铁硼磁体表面制备铝合金镀层的方法。
背景技术
永磁体即硬磁体,能够长期保持其磁性的磁体,不易失磁,也不易被磁化。因而,无论是在工业生产还是在日常生活中,硬磁体最常用的强力材料之一。硬磁体可以分为天然磁体和人造磁体,人造磁铁是指通过合成不同材料的合金可以达到与天然磁体(吸铁石)相同的效果,而且还可以提高磁力。迄今为止,已经发展到第三代钕铁硼永磁材料(NdFeB),其产值已大大超过之前的永磁材料,已发展成一大产业。目前,业界常采用烧结法制作钕铁硼永磁材料,如王伟等在《关键工艺参数和合金元素对烧结NdFeB磁性能与力学性能的影响》中公开了采用烧结法制造钕铁硼永磁材料的工艺流程,一般包括配料、熔炼、钢锭破碎、制粉、氢破碎、气流磨超细粉、粉末取向压制成型、真空烧结、检分和电镀等步骤。钕铁硼磁体的优点是性价比高,体积小、重量轻、良好的机械特性和磁性强等特点,如以Nd2Fe14B型化合物为主相的R-Fe-B类稀土烧结磁铁是永磁体是所有磁性材料中性能最高的磁体,因而广泛地用于硬盘驱动的音圈电动机、伺服电机、变频空调电机、混合动力车搭载用电动机等。在各种电机应用过程中,为了适应高温的使用环境,要求其耐腐蚀性较好,但钕铁硼永磁体因表面稀松多孔,且富钕相和Nd2Fe14B相存在电位差,使得钕铁硼极易被腐蚀,为防止钕铁硼被腐蚀,常用的做法是通过化学或物理的方法在钕铁硼表面镀上一层耐腐蚀金属,从而达到防腐效果。如水电镀,NiCuNi、Zn、环氧等,但这些电镀方式对环境有影响,有很大的水处理压力和环保问题。
近些年来,采用真空镀的方法逐渐被用于钕铁硼磁体上,与传统技术相比,该技术因不产生废水,废气和废渣,具有良好的环保性。但是仍然存在铝镀层硬度低,易划伤,以及镀层呈现多孔稀松状,防腐性能不良的缺陷。为提高铝镀层的硬度和防腐性能,目前通常的工艺是将镀铝后的钕铁硼磁体经钝化液钝化,或以阳极氧化的工艺使铝镀层硬化。如申请号为200910260387.3的专利采用磁控溅射气相沉积方法在钕铁硼磁体表面得到纯铝镀层;以及申请号为201410610935.1的专利公布了一种在钕铁硼磁体表面经磁控溅射真空镀铝后,再以镀铝后的钕铁硼磁体为阳极,置于适当质量分数的电解液中,利用阳极氧化原理,使钕铁硼表面生产硬质防腐铝膜。但上述两种方法还是存在工艺复杂,且产生废水,污染环境等问题
因此,如何针对钕铁硼磁体,找到一种更为简单,合适的镀层及制备方法,克服上述缺陷,并提高耐腐蚀性能,已成为业内诸多一线研究人员亟待解决的问题之一。
发明内容
有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种钕铁硼磁体及钕铁硼磁体表面镀层的方法,特别是一种表面镀有铝合金防腐层的钕铁硼磁体及钕铁硼磁体表面制备铝合金镀层的方法,本发明采用铝软合金使磁体表面致密化,再结合铝硬合金层,在磁体的表面形成致密且坚固的耐腐蚀膜,提高了磁体的耐蚀性和耐用性,而且工艺简单,适合规模化工业生产。
本发明提供了一种表面镀有铝合金防腐层的钕铁硼磁体,包括钕铁硼磁体,复合在钕铁硼磁体表面的铝软合金层,以及再次复合在铝软合金层表面的一层或多层铝硬合金层;
所述铝软合金为铝与软金属的合金,所述铝硬合金为铝与硬金属的合金。
优选的,所述铝软合金层的厚度为0.5~3μm;
所述铝硬合金层的厚度为3~20μm。
优选的,所述软金属的莫氏硬度小于5;
所述硬金属的莫氏硬度大于等于5;
所述铝软合金包括铝的二元或多元合金;
所述铝硬合金包括铝的二元或多元合金。
优选的,所述复合为多弧离子镀;
所述再次复合为磁控溅射镀。
优选的,所述软金属包括铜、锌、锡、铝、金和银中的一种或多种;
所述硬金属包括锆、镍、钨、铌、钽、铬、钼和铅中的一种或多种。
优选的,所述钕铁硼磁体为烧结钕铁硼磁体;
所述钕铁硼磁体中各成分按质量百分比组成,包括:Pr-Nd:28%~33%;Dy:0~10%;Tb:0~10%;Nb:0~5%;B:0.5%~2.0%;Al:0~3.0%;Cu:0~1%;Co:0~3%;Ga:0~2%;Gd:0~2%;Ho:0~2%;Zr:0~2%;余量为Fe。
本发明还提供了一种钕铁硼磁体表面镀层的方法,包括以下步骤:
1)将经过处理的钕铁硼磁体,进行多弧离子镀后,得到表面复合有铝软合金层的钕铁硼磁体;
2)将上述步骤得到的表面复合有多弧离子镀层的钕铁硼磁体,进行磁控溅射镀后,得到表面复合有铝硬合金层的钕铁硼磁体。
优选的,所述多弧离子镀的电流为20~80A;
所述多弧离子镀的时间为0.2~1h。
优选的,所述磁控溅射镀的电流为5~25A;
所述磁控溅射镀的时间为1~5h。
优选的,所述多弧离子镀和所述磁控溅射镀的真空度分别选自(1~9)×10-3Pa;
所述多弧离子镀和所述磁控溅射镀的温度分别选自80~200℃;
所述处理包括除油处理、酸洗处理和除杂处理中的一种或多种。
本发明提供了一种表面镀有铝合金防腐层的钕铁硼磁体,包括钕铁硼磁体,复合在钕铁硼磁体表面的铝软合金层,以及再次复合在铝软合金层表面的一层或多层铝硬合金层;所述铝软合金为铝与软金属的合金,所述铝硬合金为铝与硬金属的合金。本发明还提供了一种钕铁硼磁体表面镀层的方法。与现有技术相比,本发明针对现有的常规磁体电镀镀层的防腐方式,存在污染的问题,采用了真空气相沉积的方式,对磁体表面进行防腐处理。又特别针对现有的真空镀铝存在的劣势,如镀层因硬度较低,易划伤,以及铝镀层呈现多孔稀松状,防腐性能不良,而镀铝后,经钝化液钝化或阳极氧化处理,改善铝镀层方法,不仅工艺复杂,且产生废水,污染环境的缺陷。
本发明为提高铝镀层的硬度和防腐性能,同时避免产生废水,废气和废渣,针对磁体表面的微观形貌特点,创造性的采用真空镀铝合金方法以及真空复合镀铝合金相结合的方法,先在钕铁硼磁体表面形成一层较薄的铝与软金属的合金,使钕铁硼疏松多孔的表面致密化,再在铝合金表面生成铝和硬质金属的合金,使镀层表面硬化,同时提高防腐性能。
本发明采用物理气相沉积工艺,在钕铁硼基体表面形成复合铝合金镀层,该工艺不仅提高镀层硬度,同时提高镀层的耐腐蚀能力,能有效解决真空镀铝存在的技术缺陷。
实验结果表明,中性盐雾实验测试,本发明制备的磁钢可达到600h不生锈。拉拔实验测试结合力显示,结合力达到近13MPa,无论是耐腐蚀能力还是结合力比其他磁控溅射方法均有较大的提高。
具体实施方式
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点,而不是对发明权利要求的限制。
本发明所有原料,对其来源没有特别限制,在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
本发明所有原料,对其纯度没有特别限制,本发明优选采用工业纯或钕铁硼磁体领域使用的常规纯度。
本发明所有原料,其牌号和简称均属于本领域常规牌号和简称,每个牌号和简称在其相关用途的领域内均是清楚明确的,本领域技术人员根据牌号、简称以及相应的用途,能够从市售中购买得到或常规方法制备得到。
本发明所有工艺及设备,其名称均属于本领域的常规名称,每个名称在其相关用途的领域内均是清楚明确的,本领域技术人员根据名称,能够理解其常规的工艺步骤和使用的相应的设备。
本发明提供了一种表面镀有铝合金防腐层的钕铁硼磁体,包括钕铁硼磁体,复合在钕铁硼磁体表面的铝软合金层,以及再次复合在铝软合金层表面的一层或多层铝硬合金层;
所述铝软合金为铝与软金属的合金,所述铝硬合金为铝与硬金属的合金。
本发明对所述钕铁硼磁体的具体组成没有特别限制,以本领域技术人员熟知的钕铁硼磁体的组成即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量控制等因素进行选择和调整,本发明所述钕铁硼磁体中各成分按质量百分比组成,优选包括:Pr-Nd:28%~33%、Dy:0~10%、Tb:0~10%、Nb:0~5%、B:0.5%~2.0%、Al:0~3.0%、Cu:0~1%、Co:0~3%、Ga:0~2%、Gd:0~2%、Ho:0~2%、Zr:0~2%和余量的Fe,更优选包括Pr-Nd:28.40%~33.00%、Dy:0.50%~6.0%、Tb:0.50%~6.0%、B:0.92%~0.98%、Al:0.10%~3.0%、Cu:0.10%~0.25%、Co:0.10%~3.0%,Ga:0.1%~0.3%和余量的Fe。本发明所述钕铁硼磁体优选为烧结钕铁硼磁体。
本发明对所述铝软合金层的结构参数没有特别限制,以本领域技术人员熟知的钕铁硼磁体表面防腐镀层的结构参数即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量控制等因素进行选择和调整,本发明所述铝软合金层的厚度优选为0.5~3μm,更优选为1.0~2.5μm,更优选为1.5~2.0μm。
本发明对所述铝软合金层的组成没有特别限制,以本领域技术人员熟知的钕铁硼磁体表面防腐镀层的材质组成即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量控制等因素进行选择和调整,本发明所述铝软合金层的镀层材质是指铝与软金属的合金,优选包括铝的二元或多元合金,更优选为铝的二元合金或三元合金。
本发明对所述软金属的定义没有特别限制,以本领域技术人员熟知的软质金属的定义即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量控制等因素进行选择和调整,本发明所述软金属的莫氏硬度优选小于5,更优选小于等于4.5,更优选小于等于4。本发明所述软金属具体优选包括铜、锌、锡、铝、金和银中的一种或多种,更优选为铜、锌、锡、铝、金或银,最优选为铜、锌或锡。
本发明对所述复合的方式没有特别限制,以本领域技术人员熟知的复合方式即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量控制等因素进行选择和调整,本发明为进一步提高磁体的性能,更加与材质相匹配,所述复合的方式优选为多弧离子镀。
本发明对所述铝硬合金层的结构参数没有特别限制,以本领域技术人员熟知的钕铁硼磁体表面防腐镀层的结构参数即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量控制等因素进行选择和调整,本发明所述铝硬合金层的厚度优选为3~20μm,更优选为5~18μm,更优选为7~16μm,更优选为10~15μm。
本发明对所述铝硬合金层的组成没有特别限制,以本领域技术人员熟知的钕铁硼磁体表面防腐镀层的材质组成即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量控制等因素进行选择和调整,本发明所述铝硬合金层的镀层材质是指铝与硬金属的合金,优选包括铝的二元或多元合金,更优选为铝的二元合金或三元合金。
本发明对所述硬金属的定义没有特别限制,以本领域技术人员熟知的硬质金属的定义即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量控制等因素进行选择和调整,本发明所述硬金属的莫氏硬度优选大于等于5,更优选大于等于5.5,更优选大于等于6。本发明所述硬金属具体优选包括锆、镍、钨、铌、钽、铬、钼和铅中的一种或多种,更优选为锆、镍、钨、铌、钽、铬、钼或铅,最优选为锆、镍、钨或铌。
本发明对所述再次复合的方式没有特别限制,以本领域技术人员熟知的复合方式即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量控制等因素进行选择和调整,本发明为进一步提高磁体的性能,更加与材质相匹配,所述再次复合的方式优选为磁控溅射镀。
本发明又特别针对领域内存在的,多弧离子镀膜时存在大颗粒,不能达到钕铁硼磁体的耐腐蚀性要求等固有技术偏见,进一步优选在磁体表面先仅采用了多弧离子镀,与铝软合金材质相结合,对磁体表面进行打底整平,再采用磁控溅射进行二次镀硬合金材质膜的方式,得到了表面镀有铝合金防腐层的钕铁硼磁体,进一步提高了镀层的致密性,从而提高了耐腐蚀性能。
本发明基于烧结钕铁硼磁体表面的固有特性--呈多孔稀松状,优选先采用多弧离子镀对多孔性的烧结钕铁硼表面进行打底“整平”,利用了多弧离子镀在不规则表面沉积时,由于电弧放电的特点,优先在不规则表面的低处
(坑底)沉积的特性,而且多弧离子镀存在大颗粒的现象,也正好有利于对磁体表面进行打底“整平”,保证了膜底的致密性,再结合磁控溅射镀的特点,用于二次镀膜,修正了多弧离子镀层表面的缺陷,保证了整体膜层的致密性和表面平整,从而在磁体表面形成了一致性高的致密的耐腐蚀膜,提高了磁体的耐蚀性。
本发明采用多弧离子镀和磁控溅射复合的镀膜方式,通过物理气相沉积的方式提高了镀层和基体的结合力,采用多弧离子镀打底可以解决烧结钕铁硼表面多孔导致膜不致密的问题,同时采用磁控溅射的方法将耐腐蚀材料覆盖在底层上,这样可以有效保证膜的致密性,提高了膜的防腐性能。
本发明还提供了一种钕铁硼磁体表面镀层的方法,包括以下步骤:
1)将经过处理的钕铁硼磁体,进行多弧离子镀后,得到表面复合有铝软合金层的钕铁硼磁体;
2)将上述步骤得到的表面复合有多弧离子镀层的钕铁硼磁体,进行磁控溅射镀后,得到表面复合有铝硬合金层的钕铁硼磁体。
本发明上述步骤中,所用原料和结构的选择原则和优选范围,如无特别注明,与前述表面镀有铝合金防腐层的钕铁硼磁体中原料和结构的选择原则和优选范围优选相对应,在此不再一一赘述。
本发明首先将经过处理的钕铁硼磁体,进行多弧离子镀后,得到表面复合有铝软合金层的钕铁硼磁体。
本发明对所述经过处理的钕铁硼磁体的具体处理方法没有特别限制,以本领域技术人员熟知的钕铁硼磁体表面清洁处理的方式和步骤即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量控制等因素进行选择和调整,本发明所述处理优选包括除油处理、酸洗处理和除杂处理中的一种或多种,更优选包括除油处理、酸洗处理和除杂处理中的多种,更优选依次为除油处理、酸洗处理和除杂处理,具体可以为:除油液浸泡,超声酸洗,清洗干净表面灰尘以及烘干。
本发明对所述多弧离子镀的具体步骤和参数没有特别限制,以本领域技术人员熟知的多弧离子镀的常规步骤和参数即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量控制等因素进行选择和调整,本发明所述多弧离子镀的电流优选为20~80A,更优选为30~70A,更优选为40~60A。本发明所述多弧离子镀的时间优选为0.2~1h,更优选为0.3~0.9h,更优选为0.5~0.7h。本发明所述多弧离子镀的真空度优选为(1~9)×10- 3Pa,更优选为(2~8)×10-3Pa,更优选为(4~6)×10-3Pa。本发明所述多弧离子镀的温度优选依据多弧离子镀层的材质的选择而定,可以为80~200℃,也可以为100~180℃,也可以为120~160℃。
本发明对所述多弧离子镀的设备没有特别限制,以本领域技术人员熟知的多弧离子镀的常规步骤和参数即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量控制等因素进行选择和调整,本发明所述多弧离子镀的设备优选为多弧离子镀膜机,或者具有多弧离子镀膜功能的真空磁控溅射炉。
本发明随后将上述步骤得到的表面多弧离子镀有铝软合金层的钕铁硼磁体,进行磁控溅射镀(磁控溅射)后,得到表面复合有铝硬合金层的钕铁硼磁体。
本发明对所述磁控溅射镀的具体步骤和参数没有特别限制,以本领域技术人员熟知的磁控溅射的常规步骤和参数即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量控制等因素进行选择和调整,本发明所述磁控溅射的电流优选为5~25A,更优选为8~23A,更优选为10~20A。本发明所述磁控溅射的时间优选为1~5h,更优选为1.5~4.5h,更优选为2~4h,更优选为2.5~3.5h。本发明所述磁控溅射的真空度优选为(1~9)×10-3Pa,更优选为(2~8)×10-3Pa,更优选为(4~6)×10-3Pa。本发明所述磁控溅射的温度优选依据磁控溅射镀层的材质的选择而定,可以为80~200℃,也可以为100~180℃,也可以为120~160℃。
本发明对所述磁控溅射的设备没有特别限制,以本领域技术人员熟知的磁控溅射的常规步骤和参数即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量控制等因素进行选择和调整,本发明所述磁控溅射的设备优选为真空磁控溅射炉,或者具有多弧离子镀膜功能的真空磁控溅射炉。
所述处理包括除油处理、酸洗处理和除杂处理中的一种或多种。
本发明上述提供了一种表面镀有铝合金防腐层的钕铁硼磁体及钕铁硼磁体表面镀膜的方法,本发明为提高铝镀层的硬度和防腐性能,同时避免产生废水,废气和废渣,针对磁体表面的微观形貌特点,创造性的采用真空镀铝合金方法以及真空复合镀铝合金相结合的方法,又进一步结合特定的层结构参数,先在钕铁硼磁体表面形成一层较薄的铝与软金属的合金,使钕铁硼疏松多孔的表面致密化,再在铝合金表面生成铝和硬质金属的合金,使镀层表面硬化,同时提高防腐性能。本发明采用物理气相沉积工艺,在钕铁硼基体表面形成复合铝合金镀层,该工艺不仅提高镀层硬度,同时提高镀层的耐腐蚀能力,能有效解决真空镀铝存在的技术缺陷。
本发明又特别优选了采用多弧离子镀和磁控溅射复合的镀膜方式,再结合特定的过程参数,提高了镀层和基体的结合力,采用多弧离子镀打底可以解决烧结钕铁硼表面多孔导致膜不致密的问题,同时采用磁控溅射的方法将耐腐蚀材料覆盖在底层上,这样可以有效保证膜的致密性,提高了膜的防腐性能,有效的解决了现有的单一真空镀存在的问题,克服了磁体表面多孔造成的镀膜存在应力,结合力较差的缺陷,更加解决了现有的多弧离子镀和磁控溅射混合镀,由于颗粒大小和方式的差异,驱动力不同,依然存在镀层内部应力大,导致致密性差的问题。本发明采用多弧离子镀和磁控溅射复合的镀膜方式,将多弧镀膜效率高,膜结合好和磁控溅射膜的致密性有效结合起来,既解决了结合力的问题,又提高了磁体的耐蚀性问题。
实验结果表明,中性盐雾实验测试,本发明制备的磁钢可达到600h不生锈。拉拔实验测试结合力显示,结合力达到近13MPa,无论是耐腐蚀能力还是结合力比其他磁控溅射方法均有较大的提高。
为了进一步说明本发明,以下结合实施例对本发明提供的一种钕铁硼磁体及钕铁硼磁体表面镀膜的方法进行详细描述,但是应当理解,这些实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制,本发明的保护范围也不限于下述的实施例。
实施例1
1.钕铁硼磁体经除油液浸泡10min后,超声酸洗20S,使表面灰尘清洗干净,烘干后放入真空磁控溅射炉内。
2.开启炉体加热,使炉内温度保持在200℃,并开启真空泵,使炉内真空度达到4.0*10-3。
3.开启多弧电源,使磁体表面镀上第一层铝锌合金镀层,镀膜时间为0.3h,镀层厚度为1.2μm。
4.关闭多弧电源,开启中频电源,使磁体表面镀上第二层硬质铝锆合金镀层,镀膜时间为2.5h,镀层厚度为8μm。
5.冷却至室温,充入空气开炉,得到镀层外观光亮,均匀细滑的钕铁硼磁体。
对本发明实施例1制备的表面含有镀层的钕铁硼磁体进行防腐性能检测和结合力检测。
参见表1,表1为本发明实施例和对比例制备的磁体的盐雾耐腐蚀测试和结合力检测结果。
实施例2
1.钕铁硼磁体经除油液浸泡10min后,超声酸洗20S,使表面灰尘清洗干净,烘干后放入真空磁控溅射炉内。
2.开启炉体加热,使炉内温度保持在200℃,并开启真空泵,使炉内真空度达到4.0*10-3。
3.开启多弧电源,使磁体表面镀上第一层铝铜合金镀层,镀膜时间为0.5h,镀层厚度为1.2μm。
4.关闭多弧电源,开启中频电源,使磁体表面镀上第二层硬质铝锆合金镀层,镀膜时间为2.5h,镀层厚度为8μm。
5.冷却至室温,充入空气开炉,得到镀层外观光亮,均匀细滑的钕铁硼磁体。
对本发明实施例2制备的表面含有镀层的钕铁硼磁体进行防腐性能检测和结合力检测。
参见表1,表1为本发明实施例和对比例制备的磁体的盐雾耐腐蚀测试和结合力检测结果。
实施例3
1.钕铁硼磁体经除油液浸泡10min后,超声酸洗20S,使表面灰尘清洗干净,烘干后放入真空磁控溅射炉内。
2.开启炉体加热,使炉内温度保持在200℃,并开启真空泵,使炉内真空度达到4.0*10-3。
3.开启多弧电源,使磁体表面镀上第一层铝锡合金镀层,镀膜时间为0.5h,镀层厚度为1.3μm。
4.关闭多弧电源,开启中频电源,使磁体表面镀上第二层硬质铝锆合金镀层,镀膜时间为2.5h,镀层厚度为8μm。
5.冷却至室温,充入空气开炉,得到镀层外观光亮,均匀细滑的钕铁硼磁体。
对本发明实施例3制备的表面含有镀层的钕铁硼磁体进行防腐性能检测和结合力检测。
参见表1,表1为本发明实施例和对比例制备的磁体的盐雾耐腐蚀测试和结合力检测结果。
实施例4
1.钕铁硼磁体经除油液浸泡10min后,超声酸洗20S,使表面灰尘清洗干净,烘干后放入真空磁控溅射炉内。
2.开启炉体加热,使炉内温度保持在200℃,并开启真空泵,使炉内真空度达到4.0*10-3。
3.开启多弧电源,使磁体表面镀上第一层铝锌合金镀层,镀膜时间为0.5h,镀层厚度为1.2μm。
4.关闭多弧电源,开启中频电源,使磁体表面镀上第二层硬质铝钨合金镀层,镀膜时间为2.5h,镀层厚度为8μm。
5.冷却至室温,充入空气开炉,得到镀层外观光亮,均匀细滑的钕铁硼磁体。
对本发明实施例4制备的表面含有镀层的钕铁硼磁体进行防腐性能检测和结合力检测。
参见表1,表1为本发明实施例和对比例制备的磁体的盐雾耐腐蚀测试和结合力检测结果。
实施例5
1.钕铁硼磁体经除油液浸泡10min后,超声酸洗20S,使表面灰尘清洗干净,烘干后放入真空磁控溅射炉内。
2.开启炉体加热,使炉内温度保持在200℃,并开启真空泵,使炉内真空度达到4.0*10-3。
3.开启多弧电源,使磁体表面镀上第一层铝铜合金镀层,镀膜时间为0.6h,镀层厚度为1.2μm。
4.关闭多弧电源,开启中频电源,使磁体表面镀上第二层硬质铝钨合金镀层,镀膜时间为2.5h,镀层厚度为8μm。
5.冷却至室温,充入空气开炉,得到镀层外观光亮,均匀细滑的钕铁硼磁体。
对本发明实施例5制备的表面含有镀层的钕铁硼磁体进行防腐性能检测和结合力检测。
参见表1,表1为本发明实施例和对比例制备的磁体的盐雾耐腐蚀测试和结合力检测结果。
实施例6
1.钕铁硼磁体经除油液浸泡10min后,超声酸洗20S,使表面灰尘清洗干净,烘干后放入真空磁控溅射炉内。
2.开启炉体加热,使炉内温度保持在200℃,并开启真空泵,使炉内真空度达到4.0*10-3。
3.开启多弧电源,使磁体表面镀上第一层铝锌铜合金镀层,镀膜时间为0.7h,镀层厚度为1.2μm。
4.关闭多弧电源,开启中频电源,使磁体表面镀上第二层硬质铝锆钨合金镀层,镀膜时间为3h,镀层厚度为8μm。
5.冷却至室温,充入空气开炉,得到镀层外观光亮,均匀细滑的钕铁硼磁体。
对本发明实施例6制备的表面含有镀层的钕铁硼磁体进行防腐性能检测和结合力检测。
参见表1,表1为本发明实施例和对比例制备的磁体的盐雾耐腐蚀测试和结合力检测结果。
对比例1
1.钕铁硼磁体经除油液浸泡10min后,超声酸洗20S,使表面灰尘清洗干净,烘干后放入真空磁控溅射炉内。
2.开启炉体加热,使炉内温度保持在200℃,并开启真空泵,使炉内真空度达到4.0*10-3
3.开启中频电源,使磁体表面镀上硬质铝锆钨合金镀层,镀膜时间为3h,镀层厚度为8.7μm。
4.冷却至室温,充入空气开炉,得到镀层外观光亮,均匀细滑的钕铁硼磁体。
对本发明对比例1制备的表面含有镀层的钕铁硼磁体进行防腐性能检测和结合力检测。
参见表1,表1为本发明实施例和对比例制备的磁体的盐雾耐腐蚀测试和结合力检测结果。
以上对本发明提供的一种表面镀有铝合金防腐层的钕铁硼磁体及钕铁硼磁体表面制备铝合金镀层的方法进行了详细的介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想,包括最佳方式,并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明,包括制造和使用任何装置或系统,和实施任何结合的方法。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定,并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有不是不同于权利要求文字表述的结构要素,或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素,那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。
Claims (10)
1.一种表面镀有铝合金防腐层的钕铁硼磁体,其特征在于,包括钕铁硼磁体,复合在钕铁硼磁体表面的铝软合金层,以及再次复合在铝软合金层表面的一层或多层铝硬合金层;
所述铝软合金为铝与软金属的合金,所述铝硬合金为铝与硬金属的合金。
2.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体,其特征在于,所述铝软合金层的厚度为0.5~3μm;
所述铝硬合金层的厚度为3~20μm。
3.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体,其特征在于,所述软金属的莫氏硬度小于5;
所述硬金属的莫氏硬度大于等于5;
所述铝软合金包括铝的二元或多元合金;
所述铝硬合金包括铝的二元或多元合金。
4.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体,其特征在于,所述复合为多弧离子镀;
所述再次复合为磁控溅射镀。
5.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体,其特征在于,所述软金属包括铜、锌、锡、铝、金和银中的一种或多种;
所述硬金属包括锆、镍、钨、铌、钽、铬、钼和铅中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体,其特征在于,所述钕铁硼磁体为烧结钕铁硼磁体;
所述钕铁硼磁体中各成分按质量百分比组成,包括:Pr-Nd:28%~33%;Dy:0~10%;Tb:0~10%;Nb:0~5%;B:0.5%~2.0%;Al:0~3.0%;Cu:0~1%;Co:0~3%;Ga:0~2%;Gd:0~2%;Ho:0~2%;Zr:0~2%;余量为Fe。
7.一种钕铁硼磁体表面镀层的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将经过处理的钕铁硼磁体,进行多弧离子镀后,得到表面复合有铝软合金层的钕铁硼磁体;
2)将上述步骤得到的表面复合有多弧离子镀层的钕铁硼磁体,进行磁控溅射镀后,得到表面复合有铝硬合金层的钕铁硼磁体。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述多弧离子镀的电流为20~80A;
所述多弧离子镀的时间为0.2~1h。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述磁控溅射镀的电流为5~25A;
所述磁控溅射镀的时间为1~5h。
10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述多弧离子镀和所述磁控溅射镀的真空度分别选自(1~9)×10-3Pa;
所述多弧离子镀和所述磁控溅射镀的温度分别选自80~200℃;
所述处理包括除油处理、酸洗处理和除杂处理中的一种或多种。
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