Varför behöver en liten magnet en 'guldbeläggning '?
I luft vid en hög temperatur av 150 ° C kan en oskyddad NDFEB -magnet oxideras helt och korroderas på bara 51 dagar, vilket i slutändan förlorar sin magiska magnetiska kraft.
Som 'King of Magnet ' i den moderna industrin används NDFEB -magneter i stor utsträckning i nya energifordon, vindkraftproduktion, konsumentelektronik och andra fält på grund av deras utmärkta magnetiska egenskaper. Men denna kraftfulla magnet har en dödlig svaghet: den är mycket mottaglig för korrosion och oxidation.
Utan ytbehandling oxiderar NDFEB -magneter snabbt i luften, vilket leder till förfall eller till och med fullständig förlust av magnetiska egenskaper, vilket i slutändan påverkar hela maskinens prestanda och livslängd.
01 Varför är ytbehandling nödvändig?
NDFEB-magneter produceras med hjälp av pulvermetallurgiprocesser, vilket gör dem till ett mycket kemiskt reaktivt pulvermaterial med inre mikro-porser och tomrum. Denna porösa struktur får magneten att fungera som en miniatyrsvamp, som lätt absorberar fukt och föroreningar från luften.
Experimentella resultat visar att en 1 cm³ sinterad NDFEB permanentmagnet placerad i luft vid 150 ° C under 51 dagar kommer att oxideras och korroderas helt . Även vid rumstemperatur oxiderar oskyddade NDFEB -magneter gradvis, vilket leder till en minskning av magnetiska egenskaper.
När magnetmaterial är korroderade eller om deras sammansättning skadas kommer det så småningom att orsaka förfall eller till och med fullständig förlust av magnetiska egenskaper och därmed påverka hela maskinens prestanda och livslängd. Därför är ytbehandling inte bara en fråga om estetik utan en nyckelteknologi för att säkerställa den långsiktiga tillförlitligheten hos magneter.
02 Förberedelser för ytbehandling
Kvaliteten på NDFEB-elektroplätering är nära besläktad med effektiviteten i dess förbehandling. Förbehandling är den mest kritiska och mest benägna att frågor i hela ytbehandlingsprocessen.
Förbehandling inkluderar i allmänhet processer såsom slipning och avslag, kemisk avfettning genom nedsänkning, syratvätt för att avlägsna oxidfilmer och svag syraaktivering, ispedd ultraljudsrengöring. Syftet med dessa processer är att exponera en ren basyta på NDFEB -magneten som är lämplig för elektroplätering.
Jämfört med vanliga ståldelar är förbehandlingen för NDFEB-produkter svårare på grund av deras grova och porösa yta , vilket gör det svårt att helt ta bort smuts. Dessa 'föroreningar ' kan påverka bindningskraften mellan NDFEB -beläggningen och underlaget.
För närvarande involverar NDFEB-förbehandling i allmänhet flera stadier av ultraljudsrengöring. Kavitationseffekten av ultraljud avlägsnar noggrant oljefläckar, syror, alkalier och andra ämnen från mikroporerna i NDFEB. Denna metod avlägsnar också effektivt bor ask som genereras på ytan av NDFEB under syratvätt.
03 Diversifierade ytbehandlingstekniker
Det finns olika metoder för antikorrosionsbehandling av NDFEB, vanligtvis inklusive elektroplätering, elektrolös plätering, elektroforetisk beläggning, fosfaterande behandling, etc. Varje metod har sina unika fördelar och tillämpliga scenarier.
Passiveringsbehandling
Passivering innebär att bilda en skyddande film på ytan av ND-magneter genom kemiska metoder för att uppnå antikorrosionssyften. Passiveringsprocessen inkluderar: avfettande → Vattensköljning → Ultraljudsvatten Sköljning → Syra tvätt → Vattensköljning → Ultraljudsvatten Sköljning → Rent vatten Sköljning → Passiveringsbehandling → Ren vattensköljning → Uttorkning → Torkning.
Traditionella passiveringsbehandlingar använder mestadels kromsyra och kromater som behandlingsmedel, kända som kromatpassivering. Kromatomvandlingsfilmen som bildas på metallytan efter behandlingen ger ett gott skydd mot korrosion för basmetallen.
Fosfatering
Fosfateringsbehandling innebär att generera en olöslig fosfatskyddsfilm på metallytan genom en kemisk reaktion. Denna metod har relativt låga kostnader och enkel drift, men dess antikorrosionsprestanda är sämre jämfört med elektroplätering.
En förbättrad metod involverar passiveringsbehandling efter fosfatering, där den fosfaterade produkten är nedsänkt i en blandad lösning av smält stearinsyrarivat och epoxiharts. Den skyddande filmen som erhållits med denna metod har stark vidhäftning , en enhetlig yta och signifikant förbättrad korrosionsmotstånd.
Elektropläteringsbehandling
Som en mogen metallytbehandlingsmetod används elektroplätering i stor utsträckning. NDFEB -elektroplätering kan använda olika elektropläteringsprocesser beroende på produktens användningsmiljö.
Ytbeläggningar varierar också, såsom zinkplätering, nickelplätering, kopparplätering, tennplätering, ädelmetallplätering, epoxiharts, etc. De tre mainstream -processerna är i allmänhet zinkplätering, nickel + koppar + nickelplätering och nickel + koppar + elektrolös nickelplätering.
Endast zink och nickel är lämpliga för direkt plätering på ytan av NDFEB -magneter, så flerskiktselektropläteringsteknik implementeras vanligtvis efter nickelplätering. Den tekniska utmaningen med direkt kopparplätering på NDFEB har nu brutits igenom, och direkt kopparplätering följt av nickelplätering är en utvecklingstrend.
04 Prestandajämförelse av olika beläggningar
De mest använda beläggningarna för kraftfulla NDFEB -magneter är zinkplätering och nickelplätering. De har uppenbara skillnader i utseende, korrosionsmotstånd, livslängd, pris, etc.
Egenskaper hos zinkplätning
Zinkplätering är det mest kostnadseffektiva alternativet. Dess huvudsakliga fördel är låg kostnad, vilket gör den lämplig för applikationer där utseende inte är hög prioritet.
Zink är emellertid en aktiv metall som kan reagera med syror, så dess korrosionsmotstånd är relativt dålig . Med tiden är ytbeläggningen benägen att falla av, vilket orsakar oxidation av magneten och därmed påverkar dess magnetiska egenskaper.
Egenskaper för nickelplätning
Nickelplätering är överlägsen zinkplätering när det gäller polering och har ett ljusare utseende. De som kräver högt produktutseende väljer vanligtvis nickelplätering.
Efter nickelpläteringsytbehandling är dess korrosionsbeständighet högre. På grund av skillnaden i korrosionsmotstånd är livslängden för nickelplätering längre än zinkplätering. Nickelplätering har högre hårdhet än zinkplätering, vilket till stor del kan undvika flisning, sprickbildning och andra fenomen i kraftfulla NDFEB -magneter orsakade av påverkan under användning.
05 Hur väljer jag rätt beläggning?
När du väljer kraftfulla NDFEB -magneter är det nödvändigt att omfatta faktorer som driftstemperatur, miljöpåverkan, korrosionsbeständighetskrav, produktutseende, beläggning vidhäftning, limeffekt etc. att bestämma vilken beläggning som ska användas.
För applikationer med höga utseendekrav , såsom konsumentelektronikprodukter, väljs nickelplätering vanligtvis eftersom det har ett ljusare utseende och bättre korrosionsmotstånd.
För applikationer där magneten inte exponeras och produktutseendet är relativt låga kan zinkplätering övervägas för att minska kostnaderna.
I högtemperatur, högfuktighet eller frätande miljöer är det nödvändigt att välja beläggningar med bättre korrosionsbeständighet , såsom flerskiktselektroplätering (nickel + koppar + nickel).
06 Utvecklingstrender för ytbehandlingsteknologi
NDFEB Surface Treatment Technology utvecklas och innoverar ständigt. Under de senaste åren har kraven på korrosionsbeständigheten för NDFEB -konverteringsfilmer blivit allt högre, vilket gör det svårt att uppfylla kraven som enbart förlitar sig på passiveringsteknologi.
En vanligt förekommande process är sammansatt konverteringsfilmteknologi , som involverar fosfatering först följt av passivering. Genom att fylla porerna i fosfateringsfilmen förbättras korrosionsmotståndet för den sammansatta omvandlingsfilmen effektivt.
Direkt kopparplätering följt av nickelplätering är en utvecklingstrend. En sådan beläggningsdesign är mer gynnsam för att uppnå de termiska demagnetiseringsindikatorerna för NDFEB -komponenter.
Forskare utvecklar också nya miljövänliga behandlingstekniker för att minska miljöpåverkan. När du väljer en elektropläteringsprocess bör inte bara den skyddande karaktären av processen och produktionens praktik övervägas, utan också påverkan och skadan för elektropläteringsutsläpp på miljön.
Nu kan ytbehandlingstekniken för NDFEB-magneter redan göra det möjligt för beläggningar att motstå 500-1000 timmars saltspraytestning, vilket avsevärt förlänger magneternas livslängd.
Ytbehandlingsteknologi förbättras fortfarande kontinuerligt. Direkt kopparplätering följt av nickelplätering är en utvecklingstrend, eftersom en sådan beläggningsdesign är mer fördelaktig för att uppnå de termiska demagnetiseringsindikatorerna för NDFEB -komponenter.
I framtiden, med ökande miljöskyddskrav, kommer nya gröna ytbehandlingstekniker att bli ett forsknings- och utvecklingsfokus, vilket gör att vi bättre kan skydda vår planet samtidigt som vi njuter av teknikens bekvämligheter.
