NdFeB մագնիսների մակերեսային մշակման տեխնոլոգիայի մանրամասն բացատրություն

Ինչու՞ է փոքր մագնիսին անհրաժեշտ 'ոսկու ծածկույթ':

Օդում 150°C բարձր ջերմաստիճանում, անպաշտպան NdFeB մագնիսը կարող է ամբողջությամբ օքսիդացվել և կոռոզիայի ենթարկվել ընդամենը 51 օրվա ընթացքում՝ ի վերջո կորցնելով իր կախարդական մագնիսական ուժը:

Որպես ժամանակակից արդյունաբերության «Մագնիսների արքա»՝ NdFeB մագնիսները լայնորեն օգտագործվում են նոր էներգիայի մեքենաների, հողմային էներգիայի արտադրության, սպառողական էլեկտրոնիկայի և այլ ոլորտներում՝ իրենց գերազանց մագնիսական հատկությունների շնորհիվ: Այնուամենայնիվ, այս հզոր մագնիսը մահացու թուլություն ունի. այն խիստ ենթակա է կոռոզիայի և օքսիդացման:

Առանց մակերեսային մշակման, NdFeB մագնիսները արագորեն օքսիդանում են օդում, ինչը հանգեցնում է մագնիսական հատկությունների քայքայման կամ նույնիսկ ամբողջական կորստի, ինչը, ի վերջո, ազդում է ամբողջ մեքենայի աշխատանքի և կյանքի տևողության վրա:

01 Ինչու՞ է անհրաժեշտ մակերեսային մշակումը:

NdFeB մագնիսները արտադրվում են փոշու մետալուրգիայի պրոցեսների միջոցով՝ դրանք դարձնելով բարձր քիմիապես ռեակտիվ փոշի նյութ՝ ներքին միկրո ծակոտիներով և դատարկություններով: Այս ծակոտկեն կառուցվածքը ստիպում է մագնիսին գործել որպես մանրանկարիչ սպունգի՝ հեշտությամբ կլանելով օդից խոնավությունը և աղտոտող նյութերը:

Փորձարարական արդյունքները ցույց են տալիս, որ 1 սմ³ սինթերով NdFeB մշտական ​​մագնիսը, որը դրված է օդում 150°C-ում 51 օր շարունակ, ամբողջությամբ կօքսիդանա և կոռոզիայի ենթարկվի : Նույնիսկ սենյակային ջերմաստիճանում, անպաշտպան NdFeB մագնիսները աստիճանաբար օքսիդանում են, ինչը հանգեցնում է մագնիսական հատկությունների անկմանը:

Երբ մագնիսական նյութերը կոռոզիայի են ենթարկվում կամ դրանց բաղադրությունը վնասվում է, դա, ի վերջո, կհանգեցնի մագնիսական հատկությունների քայքայման կամ նույնիսկ ամբողջական կորստի՝ դրանով իսկ ազդելով ամբողջ մեքենայի աշխատանքի և կյանքի տևողության վրա: Հետևաբար, մակերեսային մշակումը ոչ միայն էսթետիկական խնդիր է, այլ մագնիսների երկարաժամկետ հուսալիությունն ապահովելու հիմնական տեխնոլոգիա:

02 Մակերեւութային մշակման նախապատրաստություններ

NdFeB-ի էլեկտրապատման որակը սերտորեն կապված է դրա նախնական մշակման արդյունավետության հետ: Նախամշակումն ամենակարևորն է և առավել հակված խնդիրների առաջացմանը ամբողջ մակերեսային մշակման գործընթացում:

Նախամշակումը սովորաբար ներառում է այնպիսի գործընթացներ, ինչպիսիք են հղկող հղկումը և փխրունությունը, քիմիական յուղազերծումը ընկղմամբ, թթվային լվացումը՝ օքսիդի թաղանթները հեռացնելու համար և թույլ թթվային ակտիվացում՝ զուգորդված ուլտրաձայնային մաքրմամբ: Այս պրոցեսների նպատակն է բացահայտել NdFeB մագնիսի մաքուր հիմնական մակերեսը, որը հարմար է էլեկտրապատման համար:

Սովորական պողպատե մասերի համեմատ, NdFeB արտադրանքի նախնական մշակումն ավելի դժվար է նրանց կոպիտ և ծակոտկեն մակերեսի պատճառով , ինչը դժվարացնում է կեղտը ամբողջությամբ հեռացնելը: Այս «աղտոտիչները» կարող են բացասաբար ազդել NdFeB ծածկույթի և ենթաշերտի միջև կապող ուժի վրա:

Ներկայումս NdFeB-ի նախնական բուժումը հիմնականում ներառում է ուլտրաձայնային մաքրման մի քանի փուլ: Ուլտրաձայնի կավիտացիոն էֆեկտը մանրակրկիտ հեռացնում է յուղի բծերը, թթուները, ալկալիները և այլ նյութեր NdFeB-ի միկրոծակոտկեններից: Այս մեթոդը նաև արդյունավետորեն հեռացնում է NdFeB-ի մակերեսի վրա թթվային լվացման ժամանակ առաջացած բորի մոխիրը:

03 Մակերեւութային մշակման բազմազան տեխնոլոգիաներ

Գոյություն ունեն NdFeB-ի հակակոռոզիոն մշակման տարբեր մեթոդներ, որոնք սովորաբար ներառում են էլեկտրոլորտավորում, էլեկտրոֆորային ծածկույթ, ֆոսֆատապատում և այլն: Յուրաքանչյուր մեթոդ ունի իր յուրահատուկ առավելություններն ու կիրառելի սցենարները:

Պասիվացման բուժում

Պասիվացումը ներառում է Nd մագնիսների մակերեսի վրա պաշտպանիչ թաղանթի ձևավորումը քիմիական մեթոդների միջոցով՝ հակակոռոզիոն նպատակներին հասնելու համար: Պասիվացման գործընթացը ներառում է.

Ավանդական պասիվացման բուժումը հիմնականում օգտագործում է քրոմաթթու և քրոմատներ որպես բուժիչ նյութեր, որոնք հայտնի են որպես քրոմատի պասիվացում: Մշակումից հետո մետաղի մակերեսի վրա ձևավորված քրոմատի փոխակերպման թաղանթն ապահովում է հիմնական մետաղի լավ հակակոռոզիոն պաշտպանություն:

Ֆոսֆատավորման բուժում

Ֆոսֆատավորման բուժումը ներառում է քիմիական ռեակցիայի միջոցով մետաղի մակերեսի վրա չլուծվող ֆոսֆատային պաշտպանիչ թաղանթի ստեղծում: Այս մեթոդն ունի համեմատաբար ցածր գին և պարզ շահագործում, սակայն դրա հակակոռոզիոն արդյունավետությունը ավելի վատ է համեմատած էլեկտրալվացման հետ:

Բարելավված մեթոդը ներառում է պասիվացման բուժումը ֆոսֆատացումից հետո, որտեղ ֆոսֆատացված արտադրանքը ընկղմվում է հալված ստեարաթթվի ածանցյալների և էպոքսիդային խեժի խառը լուծույթի մեջ: Այս մեթոդով ստացված պաշտպանիչ թաղանթն ունի ուժեղ կպչունություն , միասնական մակերես և զգալիորեն բարելավված կոռոզիոն դիմադրություն:

Էլեկտրապատման բուժում

Որպես հասուն մետաղի մակերևույթի մշակման մեթոդ, լայնորեն կիրառվում է էլեկտրապատումը: NdFeB-ի էլեկտրապատումը կարող է ընդունել տարբեր էլեկտրապատման գործընթացներ՝ կախված արտադրանքի օգտագործման միջավայրից:

Մակերեւութային ծածկույթները նույնպես տարբերվում են, ինչպիսիք են ցինկապատումը, նիկելապատումը, պղնձապատումը, անագապատումը, թանկարժեք մետաղների երեսպատումը, էպոքսիդային խեժը և այլն: Հիմնական երեք պրոցեսներն են հիմնականում ցինկապատումը, նիկել + պղինձ + նիկելապատումը և նիկել + պղինձ + նիկելապատումը առանց էլեկտրաէներգիայի:.

Միայն ցինկը և նիկելը հարմար են NdFeB մագնիսների մակերևույթի վրա ուղղակիորեն ծածկելու համար, ուստի բազմաշերտ էլեկտրածածկման տեխնոլոգիան սովորաբար կիրառվում է նիկելապատումից հետո: NdFeB-ի ուղղակի պղնձապատման տեխնիկական մարտահրավերն այժմ հաղթահարված է, և ուղղակի պղնձապատումը, որին հաջորդում է նիկելապատումը, զարգացման միտում է:

04 Տարբեր ծածկույթների կատարողականի համեմատություն

Հզոր NdFeB մագնիսների համար առավել հաճախ օգտագործվող ծածկույթներն են ցինկապատումը և նիկելապատումը: Նրանք ունեն ակնհայտ տարբերություններ արտաքին տեսքով, կոռոզիոն դիմադրության, ծառայության ժամկետի, գնի և այլն:

Ցինկապատման բնութագրերը

Ցինկապատումը ամենաարդյունավետ տարբերակն է: Դրա հիմնական առավելությունը ցածր գինն է, ինչը հարմար է դարձնում այն ​​ծրագրերի համար, որտեղ արտաքին տեսքը առաջնահերթություն չէ:

Այնուամենայնիվ, ցինկը ակտիվ մետաղ է, որը կարող է արձագանքել թթուների հետ, ուստի նրա կոռոզիոն դիմադրությունը համեմատաբար վատ է : Ժամանակի ընթացքում մակերեսային ծածկույթը հակված է ընկնելու՝ առաջացնելով մագնիսի օքսիդացում և դրանով իսկ ազդելով նրա մագնիսական հատկությունների վրա:

Նիկելապատման բնութագրերը

Նիկելապատումը փայլեցման առումով գերազանցում է ցինկապատմանը և ունի ավելի պայծառ տեսք։ Նրանք, ովքեր պահանջում են արտադրանքի բարձր տեսք, սովորաբար ընտրում են նիկելապատում:

Նիկելապատման մակերեսի մշակումից հետո դրա կոռոզիոն դիմադրությունն ավելի բարձր է: Կոռոզիոն դիմադրության տարբերության պատճառով նիկելապատման ծառայության ժամկետն ավելի երկար է, քան ցինկապատման: Նիկելապատումը ավելի բարձր կարծրություն ունի, քան ցինկապատումը, ինչը մեծապես կարող է խուսափել փխրունությունից, ճաքից և այլ երևույթներից հզոր NdFeB մագնիսներում, որոնք առաջացել են օգտագործման ժամանակ:

05 Ինչպե՞ս ընտրել ճիշտ ծածկույթը:

Հզոր NdFeB մագնիսներ ընտրելիս անհրաժեշտ է համակողմանիորեն հաշվի առնել այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են գործառնական ջերմաստիճանը, շրջակա միջավայրի ազդեցությունը, կոռոզիոն դիմադրության պահանջները, արտադրանքի տեսքը, ծածկույթի կպչունությունը, սոսինձի ազդեցությունը և այլն՝ որոշելու համար, թե որ ծածկույթն օգտագործել:

ունեցող ծրագրերի համար Արտաքին տեսքի բարձր պահանջներ , ինչպիսիք են սպառողական էլեկտրոնիկայի արտադրանքները, սովորաբար ընտրվում է նիկելապատումը, քանի որ այն ունի ավելի պայծառ տեսք և ավելի լավ կոռոզիոն դիմադրություն:

Այն ծրագրերի համար, որտեղ մագնիսը չի ենթարկվում, և արտադրանքի արտաքին տեսքի պահանջները համեմատաբար ցածր են, ցինկապատումը կարելի է համարել ծախսերը նվազեցնելու համար:

Բարձր ջերմաստիճանի, բարձր խոնավության կամ քայքայիչ միջավայրերում անհրաժեշտ է ընտրել ավելի լավ կոռոզիոն դիմադրությամբ ծածկույթներ , ինչպիսիք են բազմաշերտ էլեկտրապատումը (նիկել + պղինձ + նիկել):

06 Մակերեւութային մշակման տեխնոլոգիայի զարգացման միտումները

NdFeB մակերեսային մշակման տեխնոլոգիան անընդհատ զարգանում և նորարարություն է ստանում: Վերջին տարիներին NdFeB փոխակերպման թաղանթների կոռոզիոն դիմադրության պահանջները գնալով ավելի են բարձրացել՝ դժվարացնելով միայն պասիվացման տեխնոլոգիայի վրա հիմնված պահանջների բավարարումը:

Սովորաբար օգտագործվող պրոցեսը կոմպոզիտային փոխակերպման ֆիլմերի տեխնոլոգիան է , որը նախ ներառում է ֆոսֆատավորում, որին հաջորդում է պասիվացումը: Լրացնելով ֆոսֆատացնող թաղանթի ծակոտիները՝ արդյունավետորեն բարելավվում է կոմպոզիտային փոխակերպման թաղանթի կոռոզիոն դիմադրությունը:

Ուղղակի պղնձապատումը, որին հաջորդում է նիկելապատումը, զարգացման միտում է: Նման ծածկույթի դիզայնը ավելի նպաստավոր է NdFeB բաղադրիչների ջերմային ապամագնիսացման ցուցանիշներին հասնելու համար:

Հետազոտողները նաև մշակում են էկոլոգիապես մաքուր բուժման նոր տեխնոլոգիաներ՝ շրջակա միջավայրի վրա ազդեցությունը նվազեցնելու համար: Էլեկտրապատման գործընթաց ընտրելիս պետք է հաշվի առնել ոչ միայն պրոցեսի պաշտպանիչ բնույթը և արտադրության գործնականությունը, այլ նաև շրջակա միջավայրի վրա էլեկտրապատման արտանետումների ազդեցության և վնասման աստիճանը:

Այժմ NdFeB մագնիսների մակերևութային մշակման տեխնոլոգիան արդեն կարող է հնարավորություն տալ ծածկույթներին դիմակայել 500-1000 ժամ աղի ցողման փորձարկմանը՝ զգալիորեն երկարացնելով մագնիսների ծառայության ժամկետը:

Մակերեւութային մշակման տեխնոլոգիան դեռ շարունակաբար բարելավվում է: Ուղղակի պղնձապատումը, որին հաջորդում է նիկելապատումը, զարգացման միտում է, քանի որ նման ծածկույթի ձևավորումն ավելի շահավետ է NdFeB բաղադրիչների ջերմային ապամագնիսացման ցուցանիշներին հասնելու համար:

Ապագայում, շրջակա միջավայրի պաշտպանության պահանջների աճով, կանաչ մակերևույթի մշակման նոր տեխնոլոգիաները կդառնան հետազոտության և զարգացման կենտրոն, ինչը թույլ կտա մեզ ավելի լավ պաշտպանել մեր մոլորակը՝ վայելելով տեխնոլոգիայի հարմարությունները: