Tại sao một nam châm nhỏ cần một lớp phủ vàng '?
Trong không khí ở nhiệt độ cao 150 ° C, nam châm NDFEB không được bảo vệ có thể bị oxy hóa hoàn toàn và bị ăn mòn chỉ trong 51 ngày, cuối cùng mất lực từ tính kỳ diệu.
Là 'Vua nam châm ' Trong ngành công nghiệp hiện đại, nam châm NDFEB được sử dụng rộng rãi trong các phương tiện năng lượng mới, phát điện gió, điện tử tiêu dùng và các trường khác do tính chất từ tính tuyệt vời của chúng. Tuy nhiên, nam châm mạnh mẽ này có một điểm yếu nghiêm trọng: nó rất dễ bị ăn mòn và oxy hóa.
Không xử lý bề mặt, nam châm NDFEB nhanh chóng bị oxy hóa trong không khí, dẫn đến sự phân rã hoặc thậm chí mất hoàn toàn các tính chất từ tính, cuối cùng ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ của toàn bộ máy.
01 Tại sao điều trị bề mặt cần thiết?
Nam châm NDFEB được sản xuất bằng các quy trình luyện kim bột, làm cho chúng trở thành một vật liệu bột phản ứng hóa học cao với các por-por và khoảng trống vi mô bên trong. Cấu trúc xốp này làm cho nam châm hoạt động như một miếng bọt biển thu nhỏ, dễ dàng hấp thụ độ ẩm và các chất gây ô nhiễm từ không khí.
Kết quả thử nghiệm cho thấy một nam châm vĩnh cửu NDFEB 1cm³ được đặt trong không khí ở 150 ° C trong 51 ngày sẽ bị oxy hóa và ăn mòn hoàn toàn . Ngay cả ở nhiệt độ phòng, nam châm NDFEB không được bảo vệ dần dần bị oxy hóa, dẫn đến sự suy giảm tính chất từ tính.
Khi vật liệu từ tính bị ăn mòn hoặc thành phần của chúng bị hỏng, cuối cùng nó sẽ gây ra sự phân rã hoặc thậm chí mất hoàn toàn các tính chất từ tính, do đó ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ của toàn bộ máy. Do đó, điều trị bề mặt không chỉ là vấn đề thẩm mỹ mà còn là một công nghệ quan trọng để đảm bảo độ tin cậy lâu dài của nam châm.
02 Chuẩn bị điều trị bề mặt
Chất lượng của mạ điện NDFEB có liên quan chặt chẽ đến hiệu quả của tiền xử lý của nó. Tiền xử lý là quan trọng nhất và dễ bị các vấn đề trong toàn bộ quá trình xử lý bề mặt.
Tiền xử lý thường bao gồm các quá trình như mài và gỡ lỗi, tẩy tế bào chết hóa chất bằng cách ngâm, rửa axit để loại bỏ màng oxit và kích hoạt axit yếu, xen kẽ với làm sạch siêu âm. Mục đích của các quá trình này là để lộ một bề mặt cơ bản sạch của nam châm NDFEB phù hợp để mạ điện.
So với các bộ phận thép thông thường, việc xử lý trước cho các sản phẩm NDFEB khó khăn hơn do bề mặt thô và xốp của chúng , khiến cho việc loại bỏ hoàn toàn bụi bẩn. Các chất gây ô nhiễm 'này có thể ảnh hưởng xấu đến lực liên kết giữa lớp phủ NDFEB và chất nền.
Hiện tại, tiền xử lý NDFEB thường liên quan đến nhiều giai đoạn làm sạch siêu âm. Hiệu ứng xâm thực của siêu âm loại bỏ triệt để các vết dầu, axit, kiềm và các chất khác từ các micropores của NDFEB. Phương pháp này cũng loại bỏ hiệu quả tro boron được tạo ra trên bề mặt NDFEB trong quá trình rửa axit.
03 Công nghệ xử lý bề mặt đa dạng
Có nhiều phương pháp khác nhau để điều trị chống ăn mòn NDFEB, thường bao gồm mạ điện, mạ điện phân, lớp phủ điện di, xử lý phốt phát, v.v ... Mỗi phương pháp có những ưu điểm độc đáo và các kịch bản áp dụng.
Điều trị thụ động
Sự thụ động liên quan đến việc hình thành một màng bảo vệ trên bề mặt nam châm ND thông qua các phương pháp hóa học để đạt được mục đích chống ăn mòn. Quá trình thụ động bao gồm: Suy thoái → Rửa nước → Rửa nước siêu âm → Rửa axit → Rửa nước → Rửa nước siêu âm → Rửa nước tinh khiết → Xử lý thụ động → Rửa nước tinh khiết → Mất nước → Sấy khô.
Các phương pháp điều trị thụ động truyền thống chủ yếu sử dụng axit cromic và cromates làm tác nhân điều trị, được gọi là thụ động cromat. Phim chuyển đổi cromat được hình thành trên bề mặt kim loại sau khi điều trị cung cấp bảo vệ chống ăn mòn tốt cho kim loại cơ bản.
Điều trị phốt phát
Điều trị phốt phát liên quan đến việc tạo ra một màng bảo vệ phosphate không hòa tan trên bề mặt kim loại thông qua một phản ứng hóa học. Phương pháp này có chi phí tương đối thấp và hoạt động đơn giản, nhưng hiệu suất chống ăn mòn của nó kém hơn so với mạ điện.
Một phương pháp cải tiến liên quan đến điều trị thụ động sau khi phốt phát, trong đó sản phẩm phốt phát được ngâm trong dung dịch hỗn hợp các dẫn xuất axit stearic nóng chảy và nhựa epoxy. Phim bảo vệ thu được bằng phương pháp này có độ bám dính mạnh mẽ , bề mặt đồng đều và khả năng chống ăn mòn được cải thiện đáng kể.
Điều trị mạ điện
Là một phương pháp xử lý bề mặt kim loại trưởng thành, mạ điện được sử dụng rộng rãi. Ánh điện NDFEB có thể áp dụng các quy trình mạ điện khác nhau tùy thuộc vào môi trường sử dụng của sản phẩm.
Lớp phủ bề mặt cũng khác nhau, chẳng hạn như mạ kẽm, mạ niken, mạ đồng, mạ thiếc, mạ kim loại quý, nhựa epoxy, v.v..
Chỉ có kẽm và niken phù hợp để mạ trực tiếp trên bề mặt nam châm NDFEB, do đó, công nghệ mạ điện đa lớp thường được thực hiện sau khi mạ niken. Thách thức kỹ thuật của mạ đồng trực tiếp trên NDFEB hiện đã bị phá vỡ, và mạ đồng trực tiếp, sau đó là mạ niken là một xu hướng phát triển.
04 so sánh hiệu suất của các lớp phủ khác nhau
Các lớp phủ được sử dụng phổ biến nhất cho nam châm NDFEB mạnh mẽ là mạ kẽm và mạ niken. Họ có sự khác biệt rõ ràng về ngoại hình, kháng ăn mòn, tuổi thọ, giá cả, v.v.
Đặc điểm của mạ kẽm
Mạ kẽm là lựa chọn hiệu quả nhất về chi phí. Ưu điểm chính của nó là chi phí thấp, làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng trong đó ngoại hình không phải là ưu tiên cao.
Tuy nhiên, kẽm là một kim loại hoạt động có thể phản ứng với axit, vì vậy khả năng chống ăn mòn của nó tương đối kém . Theo thời gian, lớp phủ bề mặt dễ bị rơi ra, gây ra quá trình oxy hóa nam châm và do đó ảnh hưởng đến tính chất từ tính của nó.
Đặc điểm của mạ niken
Mạ niken vượt trội so với mạ kẽm về mặt đánh bóng và có vẻ ngoài sáng hơn. Những người yêu cầu xuất hiện sản phẩm cao thường chọn mạ niken.
Sau khi xử lý bề mặt mạ niken, khả năng chống ăn mòn của nó cao hơn. Do sự khác biệt về khả năng chống ăn mòn, tuổi thọ của mạ niken dài hơn so với mạ kẽm. Mắt niken có độ cứng cao hơn mạ kẽm, phần lớn có thể tránh bị sứt mẻ, nứt và các hiện tượng khác trong nam châm NDFEB mạnh mẽ gây ra bởi tác động trong quá trình sử dụng.
05 Làm thế nào để chọn lớp phủ phù hợp?
Khi chọn nam châm NDFEB mạnh mẽ, cần phải xem xét toàn diện các yếu tố như nhiệt độ hoạt động, tác động môi trường, yêu cầu chống ăn mòn, xuất hiện sản phẩm, lớp bám dính, hiệu ứng kết dính, v.v., để quyết định sử dụng lớp phủ nào.
Đối với các ứng dụng có yêu cầu giao diện cao , chẳng hạn như các sản phẩm điện tử tiêu dùng, mạ niken thường được chọn vì nó có ngoại hình sáng hơn và khả năng chống ăn mòn tốt hơn.
Đối với các ứng dụng mà nam châm không được phơi bày và các yêu cầu xuất hiện sản phẩm tương đối thấp, mạ kẽm có thể được xem xét để giảm chi phí.
Trong môi trường nhiệt độ cao, độ ẩm cao hoặc ăn mòn, cần phải chọn lớp phủ có khả năng chống ăn mòn tốt hơn , chẳng hạn như mạ điện đa lớp (niken + đồng + niken).
06 Xu hướng phát triển của công nghệ xử lý bề mặt
Công nghệ xử lý bề mặt NDFEB không ngừng phát triển và đổi mới. Trong những năm gần đây, các yêu cầu về khả năng chống ăn mòn của các bộ phim chuyển đổi NDFEB ngày càng cao hơn, gây khó khăn cho việc đáp ứng nhu cầu chỉ dựa vào công nghệ thụ động.
Một quy trình thường được sử dụng là công nghệ phim chuyển đổi tổng hợp , liên quan đến sự phốt phát đầu tiên sau đó là thụ động. Bằng cách lấp đầy các lỗ chân lông của màng phốt phát, khả năng chống ăn mòn của màng chuyển đổi composite được cải thiện một cách hiệu quả.
Lỗ đồng trực tiếp theo sau là mạ niken là một xu hướng phát triển. Một thiết kế lớp phủ như vậy có lợi hơn để đạt được các chỉ số khử từ nhiệt của các thành phần NDFEB.
Các nhà nghiên cứu cũng đang phát triển các công nghệ điều trị thân thiện với môi trường mới để giảm tác động môi trường. Khi chọn một quy trình mạ điện, không chỉ nên xem xét tính chất bảo vệ của quy trình và sản xuất, mà còn có tác động và mức độ thiệt hại của khí thải điện áp đối với môi trường.
Giờ đây, công nghệ xử lý bề mặt cho nam châm NDFEB đã có thể cho phép các lớp phủ chịu được 500-1000 giờ thử nghiệm phun muối, kéo dài đáng kể tuổi thọ của nam châm.
Công nghệ xử lý bề mặt vẫn liên tục cải thiện. Mắp đồng trực tiếp theo sau là mạ niken là một xu hướng phát triển, vì một thiết kế lớp phủ có lợi hơn để đạt được các chỉ số khử từ nhiệt của các thành phần NDFEB.
Trong tương lai, với các yêu cầu bảo vệ môi trường ngày càng tăng, các công nghệ xử lý bề mặt xanh mới sẽ trở thành một trọng tâm nghiên cứu và phát triển, cho phép chúng tôi bảo vệ hành tinh tốt hơn trong khi tận hưởng sự tiện lợi của công nghệ.
