●Aimants NdFeB frittésont été largement utilisés pour leurs remarquables propriétés magnétiques. Cependant, la faible résistance à la corrosion des aimants entrave leur utilisation ultérieure dans des applications commerciales et des revêtements de surface sont nécessaires. Les revêtements largement utilisés incluent actuellement la galvanoplastie Ni-revêtements à base de galvanoplastie Zn-basérevêtements, ainsi que des revêtements époxy électrophorétiques ou pulvérisés. Mais avec les progrès continus de la technologie, les exigences en matière de revêtementsof NdFeBsont également en augmentation et les couches de galvanoplastie conventionnelles ne peuvent parfois pas répondre aux exigences. Le revêtement à base d'aluminium déposé à l'aide de la technologie de dépôt physique en phase vapeur (PVD) présente d'excellentes caractéristiques..
● Les techniques PVD telles que la pulvérisation cathodique, le placage ionique et le placage par évaporation peuvent toutes obtenir des revêtements protecteurs. Le tableau 1 répertorie les principes et les caractéristiques comparés des méthodes de galvanoplastie et de pulvérisation cathodique.
Tableau 1 Caractéristiques de comparaison entre les méthodes de galvanoplastie et de pulvérisation cathodique
La pulvérisation cathodique est le phénomène consistant à utiliser des particules à haute énergie pour bombarder une surface solide, ce qui amène les atomes et les molécules de la surface solide à échanger de l'énergie cinétique avec ces particules à haute énergie, éclaboussant ainsi la surface solide. Il a été découvert pour la première fois par Grove en 1852. Selon son époque de développement, il y a eu une pulvérisation secondaire, une pulvérisation tertiaire, etc. Cependant, en raison de la faible efficacité de la pulvérisation et d'autres raisons, elle n'a pas été largement utilisée jusqu'en 1974, lorsque Chapin a inventé la pulvérisation magnétron équilibrée, faisant de la pulvérisation à haute vitesse et à basse température une réalité, et la technologie de pulvérisation magnétron a pu se développer rapidement. La pulvérisation magnétron est une méthode de pulvérisation qui introduit des champs électromagnétiques pendant le processus de pulvérisation pour augmenter le taux d'ionisation à 5 % à 6 %. Le diagramme schématique de la pulvérisation magnétron équilibrée est présenté à la figure 1.
Figure 1 Schéma de principe de la pulvérisation magnétron équilibrée
En raison de son excellente résistance à la corrosion, le revêtement Al déposé parion vapeurLe dépôt (IVD) a été utilisé par Boeing comme substitut à la galvanoplastie du Cd. Lorsqu'il est utilisé pour le NdFe frittéB, il présente principalement les avantages suivants :
1.Hhaute force adhésive.
La force adhésive de l’Al etNdFeBest généralement ≥ 25MPa, tandis que la force d'adhérence du Ni et du NdFeB électrolytiques ordinaires est d'environ 8 à 12 MPa, et la force d'adhérence du Zn et du NdFeB électrolytiques est d'environ 6 à 10 MPa. Cette caractéristique rend Al/NdFeB adapté à toute application nécessitant une force d’adhérence élevée. Comme le montre la figure 2, après avoir alterné 10 cycles d'impact entre (-196°C) et (200°C), le pouvoir adhésif du revêtement Al reste excellent.
Figure 2 photo de Al/NdFeB après 10 impacts cycliques alternés entre (-196°C) et (200°C)
2. Tremper dans la colle.
Le revêtement Al est hydrophile et l'angle de contact de la colle est faible, sans risque de chute. La figure 3 montre le 38mN surfaceliquide de tension. Le liquide d’essai est entièrement répandu sur la surface du revêtement Al.
Ffigure 3. le test de 38mN surfacetension
3. La perméabilité magnétique de l'Al est très faible (perméabilité relative : 1,00) et ne provoquera pas de blindage des propriétés magnétiques.
Ceci est particulièrement important dans l’application d’aimants de petit volume dans le domaine 3C. Les performances de la surface sont très importantes. Comme le montre la figure 4, pour la colonne d'échantillons D10 * 10, l'influence du revêtement en Al sur les propriétés magnétiques est très faible.
Figure 4 Modifications des propriétés magnétiques du NdFeB fritté après dépôt d'un revêtement PVD Al et galvanoplastie d'un revêtement NiCuNi sur la surface.
4. L'uniformité de l'épaisseur est bien meilleure
Parce qu'il est déposé sous forme d'atomes et d'amas atomiques, l'épaisseur du revêtement d'Al est entièrement contrôlable et l'uniformité de l'épaisseur est bien meilleure que celle du revêtement de galvanoplastie. Comme le montre la figure 5, le revêtement Al a une épaisseur uniforme et une excellente force adhésive.
Chiffre5 sections efficaces de Al/NdFeB
5. Le processus de dépôt de la technologie PVD est totalement respectueux de l'environnement et il n'y a aucun problème de pollution de l'environnement.
Selon les exigences pratiques, la technologie PVD peut également déposer des multicouches, telles que des multicouches Al/Al2O3 présentant une excellente résistance à la corrosion et des revêtements Al/AlN présentant d'excellentes propriétés mécaniques. Comme le montre la figure 6, la structure en coupe transversale du revêtement multicouche Al/Al2O3.
Ffigure 6Croix sectiond'Al/Multicouches Al2O3
Actuellement, les principaux problèmes freinant l’industrialisation des revêtements Al sur NdFeB sont :
(1) Les six côtés de l’aimant sont déposés uniformément. L'exigence en matière de protection de l'aimant est de déposer un revêtement équivalent sur la surface extérieure de l'aimant, ce qui nécessite de résoudre la rotation tridimensionnelle de l'aimant lors du traitement par lots pour garantir la cohérence de la qualité du revêtement ;
(2) Processus de décapage du revêtement Al. Dans le processus de production industrielle à grande échelle, il est inévitable que des produits non qualifiés apparaissent. Par conséquent, il est nécessaire d'enlever le revêtement Al non qualifié etre-protégersans endommager les performances des aimants NdFeB ;
(3) Selon l'environnement d'application spécifique, les aimants NdFeB frittés ont plusieurs qualités et formes. Par conséquent, il est nécessaire d’étudier les méthodes de protection appropriées pour différentes qualités et formes ;
(4) Développement d'équipements de production. Le processus de production doit garantir une efficacité de production raisonnable, ce qui nécessite le développement d'équipements PVD adaptés à la protection des aimants NdFeB et offrant une efficacité de production élevée ;
(5) Réduire le coût de production de la technologie PVD et améliorer la compétitivité du marché ;
Après des années de recherche et de développement industriel. Hangzhou Magnet Power Technology a été en mesure de fournir aux clients des produits plaqués PVD Al en vrac. Comme le montre la figure 7, photos du produit pertinentes.
Figure 7 Aimants NdFeB recouverts d'Al de différentes formes.
Heure de publication : 22 novembre 2023
