なぜ小さな磁石が 'ゴールドコーティング'を必要とするのですか？
150°Cの高温での空気中、保護されていないNDFEB磁石は、わずか51日で完全に酸化して腐食し、最終的には魔法の磁力を失います。
近代的な産業の「磁石の王」として、NDFEBマグネットは、優れた磁気特性により、新しいエネルギー車、風力発電、家電、その他の分野で広く使用されています。しかし、この強力な磁石には致命的な弱点があります。腐食や酸化の影響を非常に受けやすいです。
表面処理がなければ、NDFEBの磁石は空気中で急速に酸化し、崩壊または完全な磁気特性の完全な損失につながり、最終的にマシン全体の性能と寿命に影響を与えます。
01なぜ表面処理が必要なのですか？
NDFEB磁石は、粉末冶金プロセスを使用して生産されているため、内部微小孔とボイドを備えた高度に化学的に反応性のある粉末材料になります。この多孔質構造により、磁石はミニチュアスポンジのように作用し、空気から水分と汚染物質を容易に吸収します。
実験結果は、150°Cで51日間空気中に配置された1cm³焼結NDFEB永久磁石が 完全に酸化され、腐食されることを示しています。室温でさえ、保護されていないNDFEB磁石が徐々に酸化され、磁気特性が低下します。
磁気材料が腐食したり、それらの組成が損傷したりすると、最終的には崩壊または完全な磁気特性の完全な損失さえ引き起こし、それによってマシン全体の性能と寿命に影響します。したがって、表面処理は、美学の問題だけでなく、磁石の長期的な信頼性を確保するための重要な技術です。
02表面処理の準備
NDFEB電気めっきの品質は、その前治療の有効性と密接に関連しています。治療前は最も重要であり、表面処理プロセス全体で問題になりやすいです。
治療前には、一般に、研磨粉砕や脱線、浸漬による化学的脱脂、酸化物膜を除去するための酸洗浄、および超音波洗浄を散在させる弱酸の活性化などのプロセスが含まれます。これらのプロセスの目的は、電気めっきに適したNDFEB磁石のきれいな基本表面を露出させることです。
通常の鋼部品と比較して、NDFEB製品の前処理は、 粗くて多孔質の表面のためにより困難であるため、汚れを完全に除去することが困難です。これらの 'contaminants 'は、NDFEBコーティングと基質の間の結合力に悪影響を与える可能性があります。
現在、NDFEB前処理には、一般に、超音波洗浄の複数の段階が含まれます。超音波のキャビテーション効果は、NDFEBの微小孔から油の汚れ、酸、アルカリ、およびその他の物質を完全に除去します。この方法は、酸洗浄中にNDFEBの表面に生成されたホウ素灰を効果的に除去します。
03多様化された表面処理技術
NDFEBの抗腐食治療には、一般的に電気めっき、エレクトロレスメッキ、電気泳動コーティング、リン処理処理などを含むさまざまな方法があります。各方法には、独自の利点と適用可能なシナリオがあります。
不動態化治療
不動態化には、化学的方法を通じてND磁石の表面に保護膜を形成して、腐食防止目的を達成します。パッシベーションプロセスには、脱脂→水洗浄→超音波水すすぎ→酸洗浄→酸洗浄→水洗浄→超音波洗浄→純水すすぎ→パッシブ化治療→純水すすぎ→脱水→乾燥。
従来のパッシベーション治療は、主にクロム酸を使用し、クロムはクロム酸のパッシベーションとして知られる治療剤として使用しています。処理後に金属表面に形成されたクロム酸変換フィルムは、卑金属に対して良好な腐食防止保護を提供します。
リン酸塩処理
リン処理には、化学反応を介して金属表面に不溶性リン酸保護膜を生成することが含まれます。この方法は比較的低コストで単純な動作ですが、その腐食防止パフォーマンスは電気めっきと比較してより低いです。
改善された方法には、リン酸塩後のパッシネーション治療が含まれ、そこではリン酸塩生成物が溶融ステアリン酸誘導体とエポキシ樹脂の混合溶液に浸されます。この方法で得られた保護膜は、 強い接着、均一な表面を持ち、耐食性を大幅に改善しました。
電気めっき治療
成熟した金属表面処理方法として、電気めっきが広く使用されています。 NDFEB電気めっきは、製品の使用環境に応じて、さまざまな電気めっきプロセスを採用できます。
表面コーティングは、亜鉛メッキ、ニッケルメッキ、銅メッキ、缶めっき、貴金属メッキ、エポキシ樹脂なども異なります。3つの主流プロセスは、一般に 亜鉛メッキ、ニッケル +銅 +ニッケルメッキ、ニッケル +銅 +銅 +電気 +エレッジニッケルメッキです.
亜鉛とニッケルのみがNDFEB磁石の表面での直接メッキに適しているため、一般にニッケルメッキ後に多層電気めっき技術が実装されます。 NDFEBでの直接銅メッキの技術的課題は現在分割されており、直接銅メッキとそれに続くニッケルメッキが開発動向です。
04異なるコーティングのパフォーマンス比較
強力なNDFEB磁石に最も一般的に使用されるコーティングは、亜鉛メッキとニッケルメッキです。それらは、外観、腐食抵抗、サービス寿命、価格などに明らかな違いがあります。
亜鉛メッキの特性
亜鉛メッキは、最も費用対効果の高いオプションです。その主な利点は低コストであり、外観が優先度が高くないアプリケーションに適しています。
ただし、亜鉛は酸と反応できる活性金属であるため、 耐性抵抗は比較的貧弱です。時間が経つにつれて、表面のコーティングは脱落しやすく、磁石の酸化を引き起こし、それによって磁気特性に影響を与えます。
ニッケルメッキの特性
ニッケルメッキは、研磨の点で亜鉛メッキよりも優れており、より明るい外観を持っています。高い製品の外観を必要とする人は通常、ニッケルメッキを選択します。
ニッケルメッキ表面処理後、その耐食性は高くなります。腐食抵抗の違いにより、ニッケルメッキのサービス寿命は亜鉛メッキの寿命よりも長いです。ニッケルメッキは、亜鉛メッキよりも硬度が高く、使用中の衝撃によって引き起こされる強力なNDFEB磁石のチッピング、亀裂、およびその他の現象を大幅に避けることができます。
05適切なコーティングを選択する方法は？
強力なNDFEB磁石を選択するとき、動作温度、環境への影響、腐食抵抗要件、製品の外観、コーティング接着、接着効果などの要因を包括的に考慮して、使用するコーティングを決定する必要があります。
コンシューマーエレクトロニクス製品などのを持つアプリケーションの場合 高い外観要件、通常、ニッケルメッキが選択され、より明るい外観とより良い腐食抵抗があるために選択されます。
磁石が露出せず、製品の外観要件が比較的低いアプリケーションの場合、コストを削減するために亜鉛メッキを考慮することができます。
高温、高湿度、または腐食性環境では、 より良い耐食性のあるコーティングを選択する必要があります。多層電気めっき（ニッケル +銅 +ニッケル）など、
06表面処理技術の開発動向
NDFEB表面処理技術は、絶えず発展し、革新されています。近年、NDFEB変換フィルムの腐食抵抗の要件はますます高くなり、不動態化技術のみに依存する要求を満たすことを困難にしています。
一般的に使用されるプロセスは 複合変換フィルムテクノロジーです。、まずリン酸塩とそれに続くパッシベーションを含むリン酸塩膜の毛穴を埋めることにより、複合変換膜の耐食性が効果的に改善されます。
直接銅メッキとそれに続くニッケルメッキが開発動向です。このようなコーティング設計は、NDFEBコンポーネントの熱磁化指標を達成するためにより適しています。
研究者はまた、環境への影響を軽減するために、新しい環境に優しい治療技術を開発しています。電気めっきプロセスを選択する場合、プロセスと生産の実用性の保護性だけでなく、環境に対する電気めっき排出の影響と損傷の程度も考慮する必要があります。
現在、NDFEBマグネットの表面処理技術は、すでにコーティングが500〜1000時間の塩スプレー試験に耐えることができ、磁石のサービス寿命を大幅に拡張できるようにすることができます。
表面処理技術は依然として継続的に改善されています。ニッケルメッキがそれに続く直接銅メッキは開発動向です。これは、NDFEB成分の熱磁化指標を達成するためにコーティング設計がより有益であるためです。
将来的には、環境保護要件が増加すると、 新しい緑色の表面処理技術が 研究開発の焦点となり、技術の便利さを享受しながら惑星をよりよく保護することができます。
