●燒結釹鐵硼磁鐵因其卓越的磁性而被廣泛應用。然而，磁鐵較差的耐腐蝕性阻礙了其在商業應用中的進一步使用，表面塗層是必要的。目前廣泛使用的鍍層有電鍍Ni-基塗料、電鍍鋅-基於塗料，以及電泳或噴塗環氧塗料。但隨著技術的不斷進步，對塗料的要求of 釹鐵硼也在不斷增加，傳統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.
●濺鍍、離子鍍、蒸鍍等PVD技術均可取得保護塗層。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，透過沉積的Al塗層離子 汽波音公司已使用沉積（IVD）作為電鍍鎘的替代品。用於燒結 NdFe 時B，它主要有以下優點：
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顯示了38mN 表面張力液體。測試液完全鋪展在Al塗層表面。
F圖3. 38的測試mN 表面緊張
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。
4.厚度均勻性更好
由於它以原子和原子團簇的形式沉積，Al鍍層的厚度完全可控，且厚度的均勻性比電鍍鍍層好得多。如圖5所示，Al塗層厚度均勻，結合強度優異。
數位5 Al/NdFeB截面
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。
F圖6叉 部分鋁的/Al2O3多層膜
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，有必要去除不合格的Al塗層並重新保護不損害NdFeB磁體的性能；
(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。如圖7所示，相關產品照片。
圖7 不同形狀的鍍鋁NdFeB磁鐵。
發佈時間：2023年11月22日
