杭州磁力真空鍍鋁磁鐵
簡短的介紹:
真空鍍鋁磁鐵由杭州磁力設計和製造,具有令人難以置信的強度和耐用性。其獨特的結構確保它能夠承受最苛刻的條件,使其成為各種工業和商業應用的理想解決方案。
●燒結釹鐵硼磁鐵因其卓越的磁性而被廣泛應用。然而,磁鐵的耐腐蝕性差阻礙了其在商業應用中的進一步使用,表面塗層是必要的。目前廣泛使用的塗層有電鍍鎳基塗層、電鍍鋅基塗層以及電泳或噴塗環氧塗層。但隨著技術的不斷進步,對NdFeB鍍層的要求也越來越高,常規的電鍍層有時無法滿足要求。採用物理氣相沉積(PVD)技術沉積的鋁基塗層具有優異的特性。
● PVD技術如濺鍍、離子鍍、蒸鍍等都可以獲得保護塗層。表1列出了電鍍和濺鍍方法的原理和特性比較。
表1 電鍍法與濺鍍法的比較特性
濺鍍是利用高能粒子轟擊固體表面,使固體表面上的原子和分子與這些高能粒子交換動能,從而從固體表面濺射出來的現象。它於1852年由格羅夫首次發現。但由於濺鍍效率低等原因,一直沒有廣泛應用,直到1974年Chapin發明平衡磁控濺射,使高速低溫濺射成為現實,磁控濺射技術才得以迅速發展。磁控濺鍍是在濺鍍過程中引入電磁場,使電離率提高到5%-6%的濺射方法。平衡磁控濺鍍原理圖如圖1所示。
圖1 平衡磁控濺鍍原理圖
由於其優異的耐腐蝕性能,離子氣相沉積(IVD)沉積的Al塗層已被波音公司用作電鍍Cd的替代品。用於燒結釹鐵硼時,主要具有以下優點:
1.H高黏合強度。
Al與Al的結合強度釹鐵硼一般≥25MPa,而普通電鍍Ni和NdFeB的結合強度約為8-12MPa,電鍍Zn和NdFeB的結合強度約為6-10MPa。這項特性使得 Al/NdFeB 適用於任何需要高黏合強度的應用。如圖2所示,在(-196℃)和(200℃)之間交替衝擊10個循環後,Al塗層的附著強度仍保持優異。
圖2 Al/NdFeB在(-196℃)和(200℃)之間交替循環衝擊10次後的照片
2. 浸入膠水中。
Al塗層具有親水性,膠水接觸角小,無脫落風險。圖3所示為38mN表面張力的液體。測試液完全鋪展在Al塗層表面。
圖3. 38mN表面張力測試
3.Al的磁導率很低(相對磁導率1.00),不會造成磁性能的屏蔽。
這對於小體積磁鐵在3C領域的應用尤其重要。表面性能非常重要。如圖4所示,對於D10*10樣品管柱,Al塗層對磁性能量的影響很小。
圖4 燒結NdFeB表面沉積PVD Al塗層與電鍍NiCuNi塗層後磁性能的變化。
5.PVD技術沉積製程完全環保,不存在環境污染問題。
根據實際需求要求,PVD技術還可以沉積多層膜,例如具有優異耐腐蝕性的Al/Al2O3多層膜和具有優異機械性能的Al/AlN塗層。Al/Al2O3多層塗層的截面結構如圖6所示。
圖6 Al/Al2O3多層膜的橫切面
目前,限制釹鐵硼鋁塗層產業化的主要問題是:
(1)磁鐵的六個面均勻沉積。磁鐵保護的要求是在磁體外表面沉積等效塗層,這需要解決批量加工中磁鐵的三維旋轉,以確保塗層品質的一致性;
(2)鍍鋁層剝離工序。在大規模的工業生產過程中,難免會出現不合格的產品。因此,有必要在不損害NdFeB磁鐵性能的情況下,去除不合格的Al鍍層並重新進行保護;
(3)根據具體的應用環境,燒結NdFeB磁鐵有多種牌號和形狀。因此,有必要針對不同等級、形狀研究合適的防護方法;
(4)生產設備的開發。生產流程需確保合理的生產效率,這需要開發適合NdFeB磁鐵保護且生產效率高的PVD設備;
(5)降低PVD技術生產成本,提高市場競爭力;
經過多年的研究和產業化發展。杭州磁能科技已能夠為客戶提供大量PVD鍍鋁產品。如下圖,相關產品照片。