Waarom het 'n klein magneet 'n 'goue laag' nodig?
In lug by 'n hoë temperatuur van 150°C, 'n onbeskermde NdFeB-magneet kan binne net 51 dae heeltemal geoksideer en gekorrodeer word, wat uiteindelik sy magiese magnetiese krag verloor.
As die 'Koning van magnete' in die moderne industrie, word NdFeB-magnete wyd gebruik in nuwe energievoertuie, windkragopwekking, verbruikerselektronika en ander velde as gevolg van hul uitstekende magnetiese eienskappe. Hierdie kragtige magneet het egter 'n dodelike swakheid: dit is hoogs vatbaar vir korrosie en oksidasie.
Sonder oppervlakbehandeling oksideer NdFeB-magnete vinnig in lug, wat lei tot die verval of selfs volledige verlies van magnetiese eienskappe, wat uiteindelik die werkverrigting en lewensduur van die hele masjien beïnvloed.
01 Waarom is oppervlakbehandeling nodig?
NdFeB-magnete word vervaardig deur gebruik te maak van poeiermetallurgie-prosesse, wat hulle 'n hoogs chemies reaktiewe poeiermateriaal maak met interne mikroporieë en leemtes. Hierdie poreuse struktuur veroorsaak dat die magneet soos 'n miniatuur spons optree, wat maklik vog en besoedeling uit die lug absorbeer.
Eksperimentele resultate toon dat 'n 1cm³ gesinterde NdFeB permanente magneet wat vir 51 dae by 150°C in die lug geplaas is sal word , heeltemal geoksideer en gekorrodeer . Selfs by kamertemperatuur oksideer onbeskermde NdFeB-magnete geleidelik, wat lei tot 'n afname in magnetiese eienskappe.
Wanneer magnetiese materiale gekorrodeer word of hul samestelling beskadig word, sal dit uiteindelik die verval of selfs volledige verlies van magnetiese eienskappe veroorsaak, en sodoende die werkverrigting en lewensduur van die hele masjien beïnvloed. Daarom is oppervlakbehandeling nie net 'n kwessie van estetika nie, maar 'n sleuteltegnologie om die langtermynbetroubaarheid van magnete te verseker.
02 Voorbereidings vir oppervlakbehandeling
Die kwaliteit van NdFeB elektroplatering is nou verwant aan die doeltreffendheid van die voorbehandeling daarvan. Voorbehandeling is die mees kritieke en mees geneig tot probleme in die hele oppervlakbehandelingsproses.
Voorbehandeling sluit oor die algemeen prosesse in soos skuurmiddel en ontbraming, chemiese ontvetting deur onderdompeling, suurwas om oksiedfilms te verwyder, en swak suuraktivering, afgewissel met ultrasoniese skoonmaak. Die doel van hierdie prosesse is om 'n skoon basiese oppervlak van die NdFeB-magneet bloot te lê wat geskik is vir elektroplatering.
In vergelyking met gewone staalonderdele, is die voorbehandeling vir NdFeB-produkte moeiliker as gevolg van hul growwe en poreuse oppervlak , wat dit moeilik maak om vuilheid heeltemal te verwyder. Hierdie 'kontaminante' kan die bindingskrag tussen die NdFeB-bedekking en die substraat nadelig beïnvloed.
Tans behels NdFeB-voorbehandeling oor die algemeen verskeie stadiums van ultrasoniese skoonmaak. Die kavitasie-effek van ultraklank verwyder olievlekke, sure, alkalieë en ander stowwe uit die mikroporieë van NdFeB deeglik. Hierdie metode verwyder ook effektief booras wat op die oppervlak van NdFeB gegenereer word tydens suurwas.
03 Gediversifiseerde Oppervlaktebehandelingstegnologieë
Daar is verskeie metodes vir anti-roes behandeling van NdFeB, gewoonlik insluitend elektroplatering, elektrolose platering, elektroforetiese coating, fosfatering behandeling, ens. Elke metode het sy unieke voordele en toepaslike scenario's.
Passivasie behandeling
Passivering behels die vorming van 'n beskermende film op die oppervlak van Nd-magnete deur chemiese metodes om teen-roesdoeleindes te bereik. Die passiveringsproses sluit in: ontvetting → water spoel → ultrasoniese water spoel → suur was → water spoel → ultrasoniese water spoel → suiwer water spoel → passiveringsbehandeling → suiwer water spoel → dehidrasie → droog.
Tradisionele passiveringsbehandelings gebruik meestal chroomsuur en chromate as behandelingsmiddels, bekend as chromaatpassivering. Die chromaatomskakelingsfilm wat na behandeling op die metaaloppervlak gevorm word, bied goeie korrosiebeskerming vir die basismetaal.
Fosfatering Behandeling
Fosfaatbehandeling behels die generering van 'n onoplosbare fosfaatbeskermende film op die metaaloppervlak deur 'n chemiese reaksie. Hierdie metode het relatief lae koste en eenvoudige werking, maar sy teen-roes werkverrigting is swakker in vergelyking met elektroplatering.
'n Verbeterde metode behels passiveringsbehandeling na fosfatering, waar die gefosfateerde produk in 'n gemengde oplossing van gesmelte steariensuurderivate en epoksiehars gedompel word. Die beskermende film wat met hierdie metode verkry word, het sterk adhesie , 'n eenvormige oppervlak en aansienlik verbeterde korrosiebestandheid.
Elektroplateringsbehandeling
As 'n volwasse metaaloppervlakbehandelingsmetode word elektroplatering wyd gebruik. NdFeB elektroplatering kan verskillende elektroplateringsprosesse aanneem, afhangende van die produk se gebruiksomgewing.
Oppervlakbedekkings verskil ook, soos sinkplatering, nikkelplatering, koperplatering, tinplatering, edelmetaalplatering, epoksiehars, ens. Die drie hoofstroomprosesse is gewoonlik sinkplatering, nikkel + koper + nikkelplatering, en nikkel + koper + stroomlose vernikkelplatering.
Slegs sink en nikkel is geskik vir direkte platering op die oppervlak van NdFeB-magnete, dus multilaag elektroplateringstegnologie word gewoonlik na vernikkeling geïmplementeer. Die tegniese uitdaging van direkte koperplatering op NdFeB is nou deurbreek, en direkte koperplatering gevolg deur nikkelplatering is 'n ontwikkelingstendens.
04 Prestasievergelyking van verskillende bedekkings
Die mees algemeen gebruikte bedekkings vir kragtige NdFeB-magnete is sinkplating en nikkelplatering. Hulle het duidelike verskille in voorkoms, weerstand teen korrosie, lewensduur, prys, ens.
Eienskappe van sinkplatering
Sinkplaat is die mees koste-effektiewe opsie. Die belangrikste voordeel daarvan is lae koste, wat dit geskik maak vir toepassings waar voorkoms nie 'n hoë prioriteit is nie.
Sink is egter 'n aktiewe metaal wat met sure kan reageer, so sy weerstand teen korrosie is relatief swak . Met verloop van tyd is die oppervlakbedekking geneig om af te val, wat oksidasie van die magneet veroorsaak en daardeur sy magnetiese eienskappe beïnvloed.
Eienskappe van vernikkeling
Nikkelplatering is beter as sinkplatering in terme van polering en het 'n helderder voorkoms. Diegene wat 'n hoë produkvoorkoms benodig, kies gewoonlik vernikkeling.
Na vernikkeling van oppervlakbehandeling is die korrosiebestandheid hoër. As gevolg van die verskil in weerstand teen korrosie, is die lewensduur van vernikkeling langer as dié van sinkplaat. Nikkelplatering het 'n hoër hardheid as sinkplatering, wat afbreek, krake en ander verskynsels in kragtige NdFeB-magnete grootliks kan vermy wat veroorsaak word deur impak tydens gebruik.
05 Hoe om die regte laag te kies?
Wanneer kragtige NdFeB-magnete gekies word, is dit nodig om faktore soos bedryfstemperatuur, omgewingsimpak, korrosiebestandheidsvereistes, produkvoorkoms, deklaagadhesie, kleefeffek, ens., omvattend te oorweeg om te besluit watter deklaag om te gebruik.
Vir toepassings met hoë voorkomsvereistes , soos verbruikerselektroniese produkte, word vernikkeling gewoonlik gekies omdat dit 'n helderder voorkoms en beter korrosiebestandheid het.
Vir toepassings waar die magneet nie blootgestel word nie en produkvoorkomsvereistes relatief laag is, kan sinkplatering oorweeg word om koste te verminder.
In hoë-temperatuur, hoë humiditeit of korrosiewe omgewings is dit nodig om bedekkings met beter korrosiebestandheid te kies , soos meerlaag elektroplatering (nikkel + koper + nikkel).
06 Ontwikkelingstendense van Oppervlaktebehandelingstegnologie
NdFeB-oppervlakbehandelingstegnologie ontwikkel en innoverend voortdurend. In onlangse jare het die vereistes vir die korrosiebestandheid van NdFeB-omskakelingsfilms al hoe hoër geword, wat dit moeilik maak om aan eise te voldoen wat uitsluitlik op passiveringstegnologie staatmaak.
'n Algemeen gebruikte proses is saamgestelde omskakelingsfilmtegnologie , wat eers fosfatering en passivering behels. Deur die porieë van die fosfateringsfilm te vul, word die korrosiebestandheid van die saamgestelde omskakelingsfilm effektief verbeter.
Direkte koperplatering gevolg deur nikkelplatering is 'n ontwikkelingstendens. So 'n deklaagontwerp is meer bevorderlik vir die bereiking van die termiese demagnetiseringsaanwysers van NdFeB-komponente.
Navorsers ontwikkel ook nuwe omgewingsvriendelike behandelingstegnologieë om omgewingsimpak te verminder. Wanneer 'n elektroplateringsproses gekies word, moet nie net die beskermende aard van die proses en produksiepraktiesheid in ag geneem word nie, maar ook die impak en skadegraad van elektroplateringsvrystellings op die omgewing.
Nou kan die oppervlakbehandelingstegnologie vir NdFeB-magnete reeds bedekkings in staat stel om 500-1000 uur se soutsproeitoetsing te weerstaan, wat die lewensduur van die magnete aansienlik verleng.
Oppervlakbehandelingstegnologie verbeter steeds voortdurend. Direkte koperplatering gevolg deur nikkelplatering is 'n ontwikkelingstendens, aangesien so 'n deklaagontwerp meer voordelig is om die termiese demagnetiseringsaanwysers van NdFeB-komponente te bereik.
In die toekoms, met toenemende omgewingsbeskermingsvereistes, sal nuwe groen oppervlakbehandelingstegnologie 'n navorsings- en ontwikkelingsfokus word, wat ons in staat sal stel om ons planeet beter te beskerm terwyl ons die geriewe van tegnologie geniet.
