A különböző gyártási folyamatok miatt két kategóriába sorolhatók: szinterezett NdFeB mágnesek és kötött NdFeB mágnesek. Az NdFeB mágnesek erős mágneses bevonata általában nikkellel, rézzel, krómmal, arannyal, fekete cinkkel, kék és fehér cinkkel, epoxigyanta ragasztóval stb. van bevonva. A galvanizálási eljárástól függően a mágnes felületének színe is eltérő lesz, és a tárolási idő is változni fog.
1. Fémbevonat
1.1 Galvanizált fémbevonat
A galvanizálási vállalati technológia, más néven elektrodepozíciós környezettechnológia egy olyan eljárás, amelyben a katód és az anód hurkot képez az elektrolitoldatban (bevonatoldat), és az elektrolitoldatban bevonandó fémkationok lerakódnak az elektrolit-oldat felületére. katód bevonó alkatrész. Az NdFeB galvanizáló fémbevonat bevonóoldat-képletét többnyire a hagyományos bevonóoldat-képlet javításával nyerik. Az NdFeB mágnesek felületén lévő fémbevonat galvanizálása során az elsődleges kérdés az, hogy hogyan lehet csökkenteni a mágnes korrózióját a bevonóoldat által, és megakadályozni, hogy a bevonóoldat a mágnes felületén lévő üregben maradjon. Ezért a bevonóoldat kémiai összetételét úgy kell beállítani, hogy semleges bevonóoldatot kapjunk, és fenntartsuk a bevonóréteg megfelelő aktivitását és oldódását. Az alábbiakban néhány általánosan használt NdFeB galvanizálási eljárást mutatunk be.
A költségek, a korrózióállóság és a tömeggyártás szempontjából az NdFeB mágnesek felületének nikkelezése ideális és legszélesebb körben alkalmazott módszer. De vannak olyan hiányosságok is, mint a sarokhatás, az egyes részek egyenetlen vastagsága, sok hiba, nagy porozitás stb. A mágneseken végzett nikkel-galvanizálás hasonló a szokásos galvanizálási eljárásokhoz, de a bevonóoldat kémiai összetételén javítani kell. A folyamat menete a következő: szupermosás, vizes mosás, pácolás, vizes mosás, szupermosás, vizes mosás, aktiválás, vizes mosás, galvanizálás, vizes mosás és szárítás. Cheng és mtsai. tanulmányozta az impulzus nikkelezési eljárást, és javasolta az optimális impulzus nikkelezési eljárást. Blackwood et al. azt találta, hogy a savas bevonóoldatokból nyert nikkelezés tapadása és korrózióállósága szignifikánsan jobb, mint a lúgos nikkelezésé. A japán Jindong Company által kifejlesztett szerves nikkelezési eljárás kiküszöböli a fémfelületek galvanizálásának elkerülhetetlen nyomait. Az NdFeB védelem jelenlegi alkalmazásában a horganyzás a második legnagyobb folyamat a nikkelezés után. Mivel a galvanizált cinkréteg kristályosodási vastagsága vastagabb, mint a galvanizált nikkelrétegé, a korrózióállóság rosszabb, mint a galvanizált nikkelrétegé, de a passziválási folyamat során különböző színű védőfóliák képződhetnek. A galvanizáló cink előállításának és kezelésének költsége alacsony. A szokásos galvanizálási eljárás során a bevonóoldat kémiai összetételének beállításával és a pH-érték szabályozásával az NdFeB közvetlenül az NdFeB-re galvanizálható. Ipari gyártásban használták, de a bevonat és az aljzat közötti tapadás javítása továbbra is probléma.
1.2 Ötvözet bevonat
A cink-nikkel ötvözet bevonatot széles körben használják az ipari termelésben, jó korrózióállósága, alacsony hidrogénridegsége és magas költséghatékonysága miatt. Elektrokémiai szempontból a cink-nikkel ötvözet bevonatok a vas-vas pólusbevonatok közé tartoznak. Stabil potenciálja pozitívabb, mint a tiszta cinkbevonaté, így az NdFeB elektrokémiai védelmében a korróziós árama kisebb, mint a tiszta cinkbevonaté. A cink-nikkel ötvözet bevonat korróziós termékeivel kapcsolatos kutatások alapján az ötvözetbevonatban lévő nikkel hatékonyan gátolja a korróziós viselkedési reakciót Kínában. A ZnCl_24Zn(OH)_2 korróziós termék sűrűbb, stabilabb és vezetőképes, mint a cinkbevonatban lévő ZnO. rosszabb. A cink-nikkel ötvözet bevonatú fürdőrendszer főként lúgos cinkát rendszert és gyenge savklorid rendszert használ. Az első két módszer nagy decentralizált felügyeleti képességekkel rendelkezik, és alkalmas nagy és összetett alkatrészek galvanizálására, de a jelenlegi hatékonysági szint alacsony. Utóbbi előnye a nagy áramhatékonyság, a gyors leválasztási sebesség, az alacsony hidrogén ridegség, de jó a diszperzió. Zhang Xiuzhu új, alacsony hidrogénriédségű vasötvözetek galvanizálási eljárását tanulmányozta, és 8,4% és 22,6% közötti nikkeltartalmú ötvözetbevonatot kapott, szinte hidrogénridegedési probléma nélkül.
A galvanizált cink-vas ötvözetet széles körben használják az ipari területeken jó korrózióállósága, lemezezhetősége, hegeszthetősége és nagy keménysége miatt. A tiszta cinkbevonattal összehasonlítva a cink-vas ötvözet bevonat jobb korrózióállósággal és alacsonyabb költséggel rendelkezik, mint a tiszta nikkel és a cink-nikkel ötvözet bevonat. Lehet, hogy a jövőben új irányvonalat jelenthet a vállalkozások számára az NdFeB felületvédelem terén. A cink-vas ötvözet bevonat a cink és a vas rendellenes együttes lerakódásának mechanizmusán alapul, amelyben a Fe2 és a Zn2 egyidejűleg rakódik le a hordozóra kisüléssel. Néhány stabilizátort kell hozzáadni a bevonóoldathoz, hogy meggátolják a Fe2 oxidációját Fe3-dá, és redukálják a Fe3-ot Fe2-vé, hogy stabilizálják a bevonóoldatot. Egy újonnan kifejlesztett vasstabilizátor, amely alkalmas nikkel-vas-szulfát ötvözetből készült bevonófürdőkhöz. Ezzel a módszerrel az NdFeB mágnesek korróziója során keletkező Fe3 a galvanizáló vállalkozások kezdeti bevonatoldatában szennyező ionokból társadalmilag hasznos ionokká alakítható, ami megkönnyíti a bevonóoldat karbantartását. Jelenleg a szokásos cink-vas ötvözet bevonatoldatokat klórozott savrendszerekre, semleges szulfátrendszerekre és lúgos cinkátrendszerekre osztják. Ezekben az irányítási rendszerekben az NdFeB megvalósításának kulcsa, hogy miként lehet csökkenteni a bevonóoldat korrózióját az NdFeB mágnesek felületén, mielőtt a kisülés során fémionok rakódnak le, és hogyan tehetik a vállalatok a bevonóoldatban lévő Fe2-t biztonságosabbá és stabilabbá. cink-vas ötvözetek galvanizálása. .
Fekete horgany: A termék felületét a vásárlói igények szerint feketére kezeljük. A galvanizálás szempontjából főként egy fekete védőfólia réteg hozzáadása tűzihorganyzáson alapuló vegyi eljárással. Ez a fólia a termék védelmében is szerepet játszhat. Növelje a korrózióállósági időt és növelje az oxidációs időt. Felülete azonban könnyen karcolódik és elveszti védő hatását. Ma már nagyon kevesen használják, legtöbbjüket epoxigyantával helyettesítik. Szürkés-fekete, és többnyire epoxigyanta helyettesíti.
1.3 Vákuumos ionos alumínium bevonat A vákuumionos alumíniumozási technológia olyan felületkezelési eljárás, amely egyesíti a vákuumpárologtatást, az ionimplantációt és az időjárási leválasztási technológiát. Vákuumos párologtatás és plazmaaktiválás alapján a vékonyréteg anyag gőzét inert gáz izzítókisülésében ionizálják, majd a hordozót bombázzák és bevonják. Ez a módszer egy száraz bevonat technológiája, amellyel elkerülhetők az olyan hibák, mint a nedves bevonóoldat visszamaradása a mágnesek közötti résben, a mágnes felületének korróziója a bevonóoldat által, és a bevonat ridegsége a mágnes által a galvanizálás során történő hidrogénfelvétel miatt. Az ionozott alumíniumréteg tapadási szilárdsága és korrózióállósága sokkal magasabb, mint a cink- és nikkelezéseké. Az ionozási folyamat során a nagy energiájú ionok és atomok bombázása a mágnes felületén bizonyos mértékig befolyásolhatja az ionok befecskendezését, reakciót váltva ki a fémvegyület és a mágnes között. Az új fázis kialakulása nemcsak a bevonat kötési szilárdságát javítja, hanem növeli a mágnes koercitivitását is. Az ionos alumíniumozási eljárás nem szennyezi a társadalmi környezetet, és nem károsítja a mágnes mechanikai rendszerének teljesítményét, sőt egyes kapcsolódó anyagok kifáradási teljesítményét is javítja. Ezenkívül az alumínium bevonat jó vezetőképességgel és gyönyörű megjelenéssel rendelkezik.
1.4 Elektromos nikkel-foszfor ötvözet bevonat
Az elektromentes Ni-P ötvözetbevonat technológia egy olyan eljárás, amely redukálószert használ az aktivált alkatrészek felületén lévő Ni-P bevonat autokatalitikus csökkentésére áram hozzáadása nélkül. A nikkel-foszfor bevonat nikkelsót használ a nikkelionok csökkentésére a hipofoszfit hatására, a hipofoszfit pedig lebontja a foszfort. A redukciós reakció csak különböző katalizátorok hatására hajtható végre. Az olyan fémek, mint az alumínium, nikkel, kobalt, vas és ötvözeteik katalitikus hatásúak, így az NdFeB mágnesek közvetlenül bevonhatók nikkel-foszfor ötvözetekkel. A redukciós reakció kezdetén a nikkel autokatalitikus hatásának köszönhetően a teljes mágnesen spontán és egyenletesen nikkelötvözet bevonat nyerhető. A minőség biztosítása érdekében komplexképző anyagokat, puffereket, stabilizátorokat, pH-szabályozókat stb. kell hozzáadni az elektromentes bevonathoz. A nikkel-foszfor ötvözet bevonat kevesebb pórusú, egyenletes vastagságú, nagy keménységű, sima felületű és jó tapadású az aljzathoz. A 7%-nál nagyobb foszfortartalmú bevonatok amorf szerkezetűek, nincsenek szemcsehatár-hibák, és nagy a korrózióállóságuk.
1,5 réz: leginkább a hardveriparban fordul elő. Nagyon kevesen használják az NdFeB mágnesek területén. Megjelenése világos sárga. Nagyon ritkán használt, világos sárga megjelenésű
1.6 Króm: A krómozás szintén viszonylag ritka a terepen. Galvanizálási eljárásának költsége nagyon magas, és a hétköznapi vállalkozások nem tudják elfogadni. A bomlást felszabadító képessége azonban nagyon erős, és nehezen reagál más anyagokkal. Főleg rendkívül erős pH-jú területeken használják. Ezt általában ritkán választják.
1.7 Arany: Az utcai standokon látható világossárga arany ékszerek többsége galvanizált arany vagy réz. Az aranyozásnak köszönhetően a termék felülete ugyanolyan jól néz ki, mint a mag. Általában az ékszerek területén használják. Néhány csúcskategóriás luxus fogyasztói elektronikában vezető alkatrészként is használják. Például a viszonylag magas márkaértékű vezeték nélküli Bluetooth fejhallgatók vezetőképes felülete aranyozást használ.
2. Szerves bevonat
2.1 A polimer bevonatok mágneses felületek védelmére használhatók erősen korrozív környezetben és elektromos szigetelést igénylő alkalmazásokban. Az NdFeB mágneses polimer kompozit bevonatok fő kutatási anyagai a gyanták és a szerves kötésű polimerek, amelyek közül a legszélesebb körben alkalmazott a gyanta bevonat. Ennek az az oka, hogy az epoxigyanta nagyon kiváló vízállósággal, vegyszerállósággal és tapadó tulajdonságokkal rendelkezik, és megfelelő keménységet fejleszt ki. Az epoxigyanta mellett a rendelkezésre álló gyantabevonatok közé tartozik a poliakrilát, poliamid, poliimid stb. Ezen gyanták keverékei is használhatók. A bevonási folyamatok kutatásának főbb tartalma a permetezés és az elektroforézis. A katódos elektroforézis bevonatok magas savállósággal, lúgállósággal, oldószerállósággal, mechanikai tulajdonságokkal, különösen adhézióval rendelkeznek. Az elektroforézis előtt általában cink-foszfátos előkezelést végeznek. A cink-foszfát egyben szigetelő és korróziógátló réteg is. A ragasztott mágnesek könnyen oxidálódnak a levegőben. A bevonatkezelés el tudja szigetelni a mágneses port az oxigéntől vagy a levegőben lévő víztől, hogy megakadályozza az oxidációt és a rozsdát. Cheng és mtsai. új típusú gyantaanyagot (biszmaleimid gyantát) alkalmazott az NdFeB mágnesek felületvédelmére, amely nagyobb stabilitású és kisebb nedvességérzékenységgel rendelkezik, mint az epoxigyanta.
2.2 A Parylene egy új konform bevonóanyag, amelyet a British Union Carbide Company fejlesztett ki az 1960-as évek közepén-végén. Ez egy paraxilén polimer. A ritkaföldfém NdFeB mágneses hidromágneses nyersanyag egy erős mágneses anyag, kiváló teljesítménnyel, és az egyik fontos alapanyag a mikromotorok miniatürizálásához és ultraminiatürizálásához. Ez a fajta anyag azonban nagyon instabil a levegőben. A nagyobb anyagok általában galvanizálást vagy epoxigyanta autoforetikus festéket használnak védőbevonatként. Kis és közepes méretű ritka mágneses anyagok, 1-5 mm méretű, különösen gyűrűk és hengerek. Az alakszerű földmágneses anyagok a fenti hagyományos módszerekkel már nem tudnak megbízható védelmet elérni és az alkalmazási követelményeket teljesíteni. A poliparalilén egyedülálló gyártási folyamatának és kiváló tulajdonságainak kombinációja lehetővé teszi a kis és közepes méretű kompakt mágnesek teljes bevonását minden gyengeség nélkül. A vele bevont állandó mágneses anyag 10 napig kénsavba meríthető. A fentiek nem korrodálódnak. Jelenleg a világon szinte minden kis és közepes méretű mágneses anyag parilént használ szigetelőrétegként és védőbevonatként.
3. Következtetés
Összefoglalva, némi előrelépés történt az NdFeB felületvédelmében. Jó korrózióállóságot sikerült elérni, ami nagyban elősegíti az NdFeB mágnesek további széles körű alkalmazását. A különböző védelmi munkamódszereknek azonban különböző hátrányai vannak. A galvanizálási folyamatban a bevonat adhéziójának javítása és a hidrogén ridegség csökkentése kulcsfontosságú technológia. Bár a vákuumionos alumíniumozási módszer jó adhézióval és korrózióállósággal rendelkezik, a bevonat hajlamos a repedésre a mágnes hidrogénabszorpciója miatt. Bár az elektromos mentes nikkel-foszfor ötvözet bevonat javíthatja az összetett formájú alkatrészek bevonási képességét és bevonat keménységét, az összetett folyamat fenntartása akkoriban nehéz. Bár a szerves bevonatok jó adhézióval és korrózióállósággal rendelkeznek, magas hőmérséklet-állóságuk rendkívül gyenge. Ezért az NdFeB felületvédelmi technológiában még mindig van mit fejleszteni. Ezért az NdFeB felületvédelmi technológia fejlesztéséhez vagy tökéletesítéséhez a következő feltételeknek kell egyidejűleg teljesülniük: csekély vagy egyáltalán nincs hidrogén ridegség a bevonási folyamat során; (2) a bevonatnak jó tapadásúnak kell lennie az aljzathoz; (3) a bevonat felületének sűrűnek kell lennie, nem lehet mikropórus vagy repedés, a bevonatnak alacsony permeabilitással kell rendelkeznie, és a bevonatnak bizonyos hőmérsékleti stabilitással kell rendelkeznie.
