烧结NdFeB真空镀铝及耐蚀性能研究

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烧结NdFeB磁体以其优异的磁性能被广泛应用于电子、计算机、汽车、机械、医疗器械等各个领域。但磁体易腐蚀的缺点限制了其进一步的应用。为了提高烧结NdFeB磁体的抗腐蚀性能,本文分别采用了磁控溅射和电子束蒸发的方法制备了磁体的防护层,并就磁场下磁体及其防护层的抗腐蚀性能进行了研究。采用直流磁控溅射方法在烧结NdFeB磁体表面沉积纯Al薄膜,研究了溅射气压、溅射功率和Al薄膜的厚度对薄膜的结构与性能的影响。随着溅射气压的升高,Al薄膜的沉积速率下降,薄膜表面变得疏松多孔,抗腐蚀性能逐渐下降;随着溅射功率的增加,Al薄膜的沉积速率明显增加,但Al颗粒排列杂乱疏松,薄膜的抗腐蚀性能下降;随着膜厚的增加,Al薄膜表面变得致密光滑,直到膜厚超过6.69μm后,Al颗粒开始长大,薄膜变得粗糙,致密度降低。当膜厚为6.69μm时,Al薄膜具有优异的抗腐蚀性能。直流磁控溅射制备Al薄膜的最佳工艺参数是:溅射气压0.5Pa,溅射功率51W,薄膜厚度6.69μm。采用电子束蒸发方法在烧结NdFeB磁体表面沉积Al2O3防腐层,研究了Al2O3薄膜的厚度及沉积速率对薄膜的抗腐蚀性能的影响,并与电子束蒸发制备的Al薄膜进行对比。Al2O3薄膜能在一定程度上提高NdFeB的耐蚀性能。随着膜厚的增加,Al2O3薄膜的抗腐蚀性能并无明显提高,但适当提高沉积速率,可显著提高薄膜的抗腐蚀性能。为了进一步了解烧结NdFeB及其防护层在实际应用中的抗腐蚀性能,对磁体及其防护层在磁场作用下的腐蚀行为进行了研究。磁场对NdFeB及其镀层在不同的腐蚀介质中的电化学反应机制没有明显影响;但在活性介质NaCl中,磁场会加速磁体及其镀层的腐蚀,在钝化介质H3PO4和NaOH中,磁场会抑制磁体的腐蚀;随着磁场强度的增加,磁场作用系数存在极大值。
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