De ce un magnet mic are nevoie de un 'acoperire de aur '?
În aer la o temperatură ridicată de 150 ° C, un magnet NDFEB neprotejat poate fi complet oxidat și corodat în doar 51 de zile, pierzând în cele din urmă forța magnetică magică.
Ca „Regele magneților ” în industria modernă, magneții NDFEB sunt utilizați pe scară largă în vehicule energetice noi, generarea de energie eoliană, electronice de consum și alte câmpuri datorită proprietăților lor magnetice excelente. Cu toate acestea, acest magnet puternic are o slăbiciune fatală: este foarte susceptibil la coroziune și oxidare.
Fără un tratament de suprafață, magneții NDFEB se oxidează rapid în aer, ceea ce duce la descompunerea sau chiar pierderea completă a proprietăților magnetice, afectând în cele din urmă performanța și durata de viață a întregii mașini.
01 De ce este necesar tratamentul la suprafață?
Magneții NDFEB sunt produse folosind procese de metalurgie cu pulbere, ceea ce le face un material de pulbere extrem de reactiv, cu micro-pori interni și goluri. Această structură poroasă face ca magnetul să acționeze ca un burete în miniatură, absorbind cu ușurință umiditatea și poluanții din aer.
Rezultatele experimentale arată că un magnet permanent NDFEB sinterizat de 1 cm³ plasat în aer la 150 ° C timp de 51 de zile va fi complet oxidat și corodat . Chiar și la temperatura camerei, magneții NDFEB neprotejați se oxidează treptat, ceea ce duce la o scădere a proprietăților magnetice.
Atunci când materialele magnetice sunt corodate sau compoziția lor este deteriorată, în cele din urmă va provoca ca degradarea sau chiar pierderea completă a proprietăților magnetice, afectând astfel performanța și durata de viață a întregii mașini. Prin urmare, tratamentul la suprafață nu este doar o problemă de estetică, ci o tehnologie cheie pentru a asigura fiabilitatea pe termen lung a magneților.
02 Preparate pentru tratamentul suprafeței
Calitatea electroplarii NDFEB este strâns legată de eficacitatea pre-tratamentului său. Pre-tratamentul este cel mai critic și cel mai predispus la probleme din întregul proces de tratare a suprafeței.
Pre-tratamentul include, în general, procese precum șlefuirea abrazivă și debatare, degresarea chimică prin imersiune, spălarea acidului pentru a îndepărta filmele de oxid și activarea acidului slab, intercalate cu curățare cu ultrasunete. Scopul acestor procese este de a expune o suprafață de bază curată a magnetului NDFEB potrivit pentru electroplație.
În comparație cu piesele obișnuite din oțel, pre-tratamentul pentru produsele NDFEB este mai dificil datorită suprafeței lor aspră și poroasă , ceea ce face dificilă îndepărtarea completă a murdăriei. Acești 'contaminanți ' pot afecta negativ forța de legare între acoperirea NDFEB și substrat.
În prezent, pre-tratamentul NDFEB implică, în general, mai multe etape de curățare cu ultrasunete. Efectul de cavitație al ultrasunetelor elimină în detaliu petele de ulei, acizii, alcalinii și alte substanțe din microporii NDFEB. Această metodă elimină, de asemenea, efectiv cenușa de bor generată pe suprafața NDFEB în timpul spălării acide.
03 Tehnologii diversificate de tratare a suprafeței
Există diverse metode pentru tratamentul anti-coroziune al NDFEB, incluzând în mod obișnuit electroplarea, placarea cu electroless, acoperirea electroforetică, tratamentul cu fosfat, etc. Fiecare metodă are avantajele sale unice și scenariile aplicabile.
Tratament de pasivare
Pasivarea implică formarea unui film de protecție pe suprafața magneților ND prin metode chimice pentru a atinge scopuri anti-coroziune. Procesul de pasivare include: Degresare → Clătirea apei → Clătirea cu ultrasunete a apei → Spălarea acidului → Clătirea apei → Clătirea cu ultrasunete a apei → Clătirea apei pure → Tratamentul de pasivare → Clătirea apei pure → deshidratare → uscare.
Tratamentele tradiționale de pasivare folosesc în mare parte acid cromic și cromați ca agenți de tratare, cunoscuți sub numele de pasivare cromatică. Filmul de conversie a cromatului format pe suprafața metalului după tratament oferă o bună protecție anticorrozivă pentru metalul de bază.
Tratament cu fosfat
Tratamentul cu fosfat implică generarea unei pelicule de protecție fosfat insolubil pe suprafața metalului printr -o reacție chimică. Această metodă are un cost relativ scăzut și o funcționare simplă, dar performanța sa anticorroziune este mai slabă în comparație cu electroplarea.
O metodă îmbunătățită implică tratamentul de pasivare după fosfat, unde produsul fosfatat este cufundat într -o soluție mixtă de derivați de acid stearic topit și rășină epoxidică. Filmul de protecție obținut prin această metodă are o adeziune puternică , o suprafață uniformă și o rezistență semnificativ îmbunătățită la coroziune.
Tratament de electroplație
Ca metodă de tratare a suprafeței metalice mature, electroplarea este utilizată pe scară largă. Electroplarea NDFEB poate adopta diferite procese de electroplație în funcție de mediul de utilizare al produsului.
Acoperirile de suprafață variază, de asemenea, cum ar fi placarea cu zinc, placarea cu nichel, placarea cuprului, placarea cu staniu, placarea prețioasă din metal, rășina epoxidică, etc. Cele trei procese principale sunt, în general.
Doar zincul și nichelul sunt potrivite pentru placarea directă pe suprafața magneților NDFEB, astfel încât tehnologia de electroplație multistrat este implementată în general după placarea cu nichel. Provocarea tehnică a placării directe de cupru pe NDFEB a fost acum ruptă, iar placarea directă a cuprului urmată de placarea cu nichel este o tendință de dezvoltare.
04 Comparație de performanță a diferitelor acoperiri
Cele mai utilizate acoperiri pentru magneți puternici NDFEB sunt placarea cu zinc și placarea cu nichel. Au diferențe evidente de aspect, rezistență la coroziune, durată de viață, preț etc.
Caracteristicile placării cu zinc
Placarea cu zinc este cea mai rentabilă opțiune. Principalul său avantaj este costul redus, ceea ce îl face potrivit pentru aplicațiile în care aspectul nu este o prioritate ridicată.
Cu toate acestea, zincul este un metal activ care poate reacționa cu acizii, astfel încât rezistența sa la coroziune este relativ slabă . De -a lungul timpului, acoperirea de suprafață este predispusă la căderea, provocând oxidarea magnetului și, prin urmare, afectând proprietățile sale magnetice.
Caracteristicile placării cu nichel
Placarea cu nichel este superioară placării cu zinc în ceea ce privește lustruirea și are un aspect mai luminos. Cei care necesită un aspect ridicat de produs aleg de obicei placare cu nichel.
După tratamentul suprafeței de placare cu nichel, rezistența sa la coroziune este mai mare. Datorită diferenței de rezistență la coroziune, durata de viață a placării cu nichel este mai lungă decât cea a placării cu zinc. Placarea cu nichel are o duritate mai mare decât placarea cu zinc, ceea ce poate evita în mare măsură crăparea, fisurarea și alte fenomene în magneți puternici NDFEB cauzate de impact în timpul utilizării.
05 Cum să alegeți acoperirea potrivită?
Atunci când selectați magneți NDFEB puternici, este necesar să luați în considerare în mod cuprinzător factori precum temperatura de funcționare, impactul asupra mediului, cerințele de rezistență la coroziune, aspectul produsului, adeziunea de acoperire, efectul adeziv etc., pentru a decide ce acoperire este utilizată.
Pentru aplicații cu cerințe de aspect ridicat , cum ar fi produsele electronice de consum, placarea cu nichel este de obicei aleasă, deoarece are un aspect mai luminos și o rezistență mai bună la coroziune.
Pentru aplicațiile în care magnetul nu este expus și cerințele de aspect al produsului sunt relativ mici, placarea cu zinc poate fi considerată a reduce costurile.
În medii cu temperatură ridicată, cu umiditate ridicată sau corozivă, este necesar să alegeți acoperiri cu o rezistență mai bună la coroziune , cum ar fi electroplarea cu mai multe straturi (nichel + cupru + nichel).
06 Tendințe de dezvoltare a tehnologiei de tratare a suprafeței
Tehnologia de tratare a suprafeței NDFEB este în curs de dezvoltare și inovatoare în mod constant. În ultimii ani, cerințele pentru rezistența la coroziune a filmelor de conversie NDFEB au devenit din ce în ce mai mari, ceea ce face dificilă îndeplinirea cerințelor care se bazează doar pe tehnologia de pasivare.
Un proces utilizat frecvent este tehnologia de film de conversie compozită , care implică fosfatul mai întâi urmată de pasivare. Prin umplerea porilor filmului fosfat, rezistența la coroziune a filmului de conversie compus este îmbunătățită în mod eficient.
Placarea directă de cupru urmată de placarea cu nichel este o tendință de dezvoltare. Un astfel de design de acoperire este mai favorabil pentru realizarea indicatorilor de demagnetizare termică ai componentelor NDFEB.
Cercetătorii dezvoltă, de asemenea, noi tehnologii de tratament ecologice pentru a reduce impactul asupra mediului. Atunci când selectați un proces de electroplație, ar trebui luată în considerare nu numai natura de protecție a procesului și practicilor de producție, ci și gradul de impact și daune al emisiilor de electroplație asupra mediului.
Acum, tehnologia de tratare a suprafeței pentru magneții NDFEB poate permite deja acoperirilor să reziste la 500-1000 de ore de testare a pulverizării cu sare, extinzând semnificativ durata de serviciu a magneților.
Tehnologia de tratare a suprafeței se îmbunătățește continuu. Placarea directă de cupru urmată de placarea cu nichel este o tendință de dezvoltare, deoarece un astfel de design de acoperire este mai benefic pentru realizarea indicatorilor de demagnetizare termică ai componentelor NDFEB.
În viitor, odată cu creșterea cerințelor de protecție a mediului, noile tehnologii de tratare a suprafeței ecologice vor deveni un accent de cercetare și dezvoltare, permițându -ne să ne protejăm mai bine planeta în timp ce ne bucurăm de facilitățile tehnologiei.
