چرا یک آهنربای کوچک به 'پوشش طلا' نیاز دارد؟
در هوا در دمای بالا 150 درجه سانتیگراد ، یک آهنربای NDFEB محافظت نشده می تواند به طور کامل در 51 روز کاملاً اکسیده و فاسد شود و در نهایت نیروی مغناطیسی جادویی خود را از دست می دهد.
به عنوان 'پادشاه آهن ربا ' در صنعت مدرن ، آهنرباهای NDFEB به دلیل خاصیت مغناطیسی عالی آنها به طور گسترده در وسایل نقلیه انرژی جدید ، تولید برق باد ، الکترونیک مصرف کننده و سایر زمینه ها مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال ، این آهنربای قدرتمند دارای ضعف کشنده است: در برابر خوردگی و اکسیداسیون بسیار مستعد است.
بدون درمان سطح ، آهنرباهای NDFEB به سرعت در هوا اکسید می شوند و منجر به پوسیدگی یا حتی از بین رفتن کامل خواص مغناطیسی می شوند و در نهایت بر عملکرد و طول عمر کل دستگاه تأثیر می گذارند.
01 چرا درمان سطح لازم است؟
آهنرباهای NDFEB با استفاده از فرآیندهای متالورژی پودر تولید می شوند و آنها را به یک ماده پودر بسیار واکنش پذیر با میکروهای داخلی و حفره های داخلی تبدیل می کنند. این ساختار متخلخل باعث می شود آهنربا مانند یک اسفنج مینیاتوری عمل کند و به راحتی رطوبت و آلاینده ها را از هوا جذب کند.
نتایج تجربی نشان می دهد که یک آهنربای دائمی NDFEB 1 سانتی متر در هوا در دمای 150 درجه سانتیگراد به مدت 51 روز در هوا قرار می گیرد و کاملاً اکسیده و فاسد می شود . حتی در دمای اتاق ، آهنرباهای NDFEB محافظت نشده به تدریج اکسید می شوند و منجر به کاهش خواص مغناطیسی می شوند.
هنگامی که مواد مغناطیسی به هم خوردند یا ترکیب آنها آسیب دیده باشد ، در نهایت باعث پوسیدگی یا حتی از بین رفتن کامل خواص مغناطیسی می شود و از این طریق بر عملکرد و طول عمر کل دستگاه تأثیر می گذارد. بنابراین ، درمان سطح فقط موضوع زیبایی شناسی نیست بلکه یک فناوری کلیدی برای اطمینان از قابلیت اطمینان طولانی مدت آهن ربا است.
02 آماده سازی برای درمان سطح
کیفیت آبکاری NDFEB با اثربخشی قبل از درمان آن ارتباط نزدیکی دارد. قبل از درمان مهمترین و مستعد ترین مسائل در کل فرآیند تصفیه سطح است.
قبل از درمان به طور کلی شامل فرآیندی مانند سنگ زنی ساینده و غرق شدن ، تخلیه شیمیایی توسط غوطه وری ، شستشوی اسید برای از بین بردن فیلم های اکسید و فعال سازی اسید ضعیف ، در حال تمیز کردن با نظافت اولتراسونیک است. هدف از این فرآیندها در معرض سطح اساسی تمیز آهنربای NDFEB مناسب برای آبکاری است.
در مقایسه با قطعات فولادی معمولی ، پیش درمانی برای محصولات NDFEB به دلیل سطح خشن و متخلخل آنها دشوارتر است و همین امر باعث می شود کامل از بین بردن خاک سخت شود. این 'آلاینده ها' می توانند بر نیروی پیوند بین پوشش NDFEB و بستر تأثیر منفی بگذارند.
در حال حاضر ، قبل از درمان NDFEB به طور کلی شامل چندین مرحله از تمیز کردن اولتراسونیک است. اثر کاویتاسیون سونوگرافی به طور کامل لکه های روغن ، اسیدها ، قلیایی ها و سایر مواد را از میکروپورهای NDFEB حذف می کند. این روش همچنین به طور موثری خاکستر بور تولید شده بر روی سطح NDFEB در هنگام شستشوی اسید را از بین می برد.
03 فن آوری های متنوع درمان سطح
روشهای مختلفی برای درمان ضد خوردگی NDFEB وجود دارد ، که معمولاً شامل الکتروپلینگ ، آبکاری الکترولیت ، پوشش الکتروفورز ، درمان فسفات و غیره است. هر روش دارای مزایای منحصر به فرد و سناریوهای قابل اجرا است.
درمان انفعال
انفعال شامل تشکیل یک فیلم محافظ بر روی سطح آهنرباهای ND از طریق روشهای شیمیایی برای دستیابی به اهداف ضد خوردگی است. فرآیند انفعال شامل: degresing → شستشوی آب → شستشوی آب اولتراسونیک → شستشوی اسید → شستشو آب → شستشوی آب اولتراسونیک → شستشوی آب خالص → تصفیه انفعال → شستشو آب خالص → کم آبی بدن → خشک کردن.
درمان های منفعل سنتی بیشتر از اسید کرومیک و کرومات به عنوان عوامل تحت درمان استفاده می کنند ، که به عنوان انفعال کرومات شناخته می شوند. فیلم تبدیل کرومات که پس از درمان بر روی سطح فلز شکل گرفته است ، محافظت ضد خوردگی خوبی برای فلز پایه فراهم می کند.
درمان فسفری
درمان فسفاتور شامل تولید یک فیلم محافظ فسفات نامحلول در سطح فلز از طریق یک واکنش شیمیایی است. این روش دارای هزینه نسبتاً کم و عملکرد ساده است ، اما عملکرد ضد خوردگی آن در مقایسه با آبکاری فقیرتر است.
یک روش بهبود یافته شامل درمان انفعال پس از فسفات ، جایی که محصول فسفات شده در محلول مخلوط مشتقات اسید استئاریک مذاب و رزین اپوکسی غوطه ور می شود. فیلم محافظ به دست آمده با این روش دارای چسبندگی قوی ، یک سطح یکنواخت و مقاومت در برابر خوردگی به طور قابل توجهی بهبود یافته است.
درمان برقی
به عنوان یک روش تصفیه سطح فلز بالغ ، از آبکاری استفاده می شود. الکتروپلینگ NDFEB بسته به محیط استفاده محصول می تواند فرآیند های مختلف آبکاری را اتخاذ کند.
پوشش های سطح نیز متفاوت است ، مانند آبکاری روی ، آبکاری نیکل ، آبکاری مس ، آبکاری قلع ، آبکاری فلزی گرانبها ، رزین اپوکسی و غیره ..
فقط روی و نیکل برای آبکاری مستقیم روی سطح آهنرباهای NDFEB مناسب هستند ، بنابراین فناوری الکتروپلینگ چند لایه به طور کلی پس از آبکاری نیکل اجرا می شود. چالش فنی آبکاری مستقیم مس در NDFEB اکنون شکسته شده است ، و آبکاری مستقیم مس و پس از آن آبکاری نیکل یک روند توسعه است.
04 مقایسه عملکرد پوشش های مختلف
متداول ترین پوشش برای آهنرباهای قدرتمند NDFEB ، آبکاری روی و آبکاری نیکل است. آنها از نظر ظاهری ، مقاومت در برابر خوردگی ، عمر خدمات ، قیمت و غیره تفاوتهای آشکاری دارند.
خصوصیات آبکاری روی
آبکاری روی مقرون به صرفه ترین گزینه است. مزیت اصلی آن کم هزینه است و باعث می شود آن را برای برنامه هایی که در آن ظاهر اولویت بالایی ندارد ، مناسب باشد.
با این حال ، روی یک فلز فعال است که می تواند با اسیدها واکنش نشان دهد ، بنابراین مقاومت در برابر خوردگی آن نسبتاً ضعیف است . با گذشت زمان ، پوشش سطح مستعد سقوط است و باعث اکسیداسیون آهنربا می شود و از این طریق بر خصوصیات مغناطیسی آن تأثیر می گذارد.
ویژگی های آبکاری نیکل
آبکاری نیکل از نظر پولیش برتر از آبکاری روی است و ظاهر درخشان تری دارد. کسانی که نیاز به ظاهر محصول بالا دارند معمولاً آبکاری نیکل را انتخاب می کنند.
پس از درمان سطح آبکاری نیکل ، مقاومت در برابر خوردگی آن بیشتر است. با توجه به تفاوت در مقاومت در برابر خوردگی ، عمر خدمات آبکاری نیکل طولانی تر از آبکاری روی است. آبکاری نیکل سختی بالاتری نسبت به آبکاری روی دارد ، که می تواند تا حد زیادی از تراشیدن ، ترک خوردگی و سایر پدیده ها در آهنرباهای قدرتمند NDFEB ناشی از ضربه در هنگام استفاده جلوگیری کند.
05 چگونه پوشش مناسب را انتخاب کنیم؟
هنگام انتخاب آهنرباهای قدرتمند NDFEB ، لازم است عواملی از قبیل دمای عملیاتی ، تأثیر محیطی ، نیاز به مقاومت در برابر خوردگی ، ظاهر محصول ، چسبندگی پوشش ، اثر چسب و غیره را در نظر بگیرید تا تصمیم بگیرند از کدام پوشش استفاده کنند.
برای برنامه های کاربردی با الزامات ظاهر بالا ، مانند محصولات الکترونیکی مصرفی ، آبکاری نیکل معمولاً انتخاب می شود زیرا ظاهری روشن تر و مقاومت در برابر خوردگی بهتر دارد.
برای برنامه هایی که آهنربا در معرض دید قرار نمی گیرند و الزامات ظاهر محصول نسبتاً کم است ، آبکاری روی را می توان برای کاهش هزینه ها در نظر گرفت.
در محیط های با درجه حرارت بالا ، خون بالا یا خورنده ، لازم است پوشش هایی با مقاومت در برابر خوردگی بهتر ، مانند آبکاری چند لایه (نیکل + مس + نیکل) انتخاب کنید.
06 روند توسعه فناوری تصفیه سطح
فناوری درمان سطح NDFEB دائماً در حال توسعه و نوآوری است. در سالهای اخیر ، الزامات مقاومت در برابر خوردگی فیلم های تبدیل NDFEB به طور فزاینده ای بیشتر شده است و برآورده کردن مطالبات فقط به فناوری انفعال دشوار است.
یک فرآیند که معمولاً استفاده می شود ، فناوری فیلم تبدیل کامپوزیت است که شامل فسفات برای اولین بار به دنبال انفعال است. با پر کردن منافذ فیلم فسفات ، مقاومت خوردگی فیلم تبدیل کامپوزیت به طور مؤثر بهبود می یابد.
آبکاری مستقیم مس و به دنبال آن آبکاری نیکل یک روند توسعه است. چنین طراحی پوشش برای دستیابی به شاخص های دفع حرارتی اجزای NDFEB مساعدتر است.
محققان همچنین در حال توسعه فن آوری های جدید درمانی سازگار با محیط زیست برای کاهش اثرات زیست محیطی هستند. هنگام انتخاب یک فرآیند آبکاری ، نه تنها ماهیت محافظ فرآیند و تولید باید در نظر گرفته شود ، بلکه میزان تأثیر و آسیب انتشار گازهای گلخانه ای بر روی محیط زیست نیز در نظر گرفته می شود.
اکنون ، فناوری تصفیه سطح برای آهنرباهای NDFEB می تواند در حال حاضر پوشش ها را قادر به مقاومت در برابر 500-1000 ساعت آزمایش اسپری نمکی کند ، و عمر خدمات آهن ربا را به میزان قابل توجهی گسترش می دهد.
فناوری تصفیه سطح هنوز هم به طور مداوم در حال بهبود است. آبکاری مستقیم مس و به دنبال آن آبکاری نیکل یک روند توسعه است ، زیرا چنین طراحی پوشش برای دستیابی به شاخص های دفع حرارتی اجزای NDFEB مفیدتر است.
در آینده ، با افزایش نیازهای حفاظت از محیط زیست ، فن آوری های جدید برای درمان سطح سبز به یک تمرکز تحقیق و توسعه تبدیل می شوند و به ما امکان می دهند ضمن لذت بردن از راحتی فناوری ، از سیاره خود محافظت کنیم.
