●Magnet NdFeB yang disintertelah banyak digunakan karena sifat magnetiknya yang luar biasa. Namun, ketahanan magnet terhadap korosi yang buruk menghalangi penggunaannya lebih lanjut dalam aplikasi komersial, dan pelapisan permukaan diperlukan. Pelapis yang banyak digunakan saat ini termasuk pelapisan listrik Ni-pelapis berbasis, pelapisan listrik Zn-berdasarkanpelapis, serta pelapis elektroforesis atau semprot epoksi. Namun dengan kemajuan teknologi yang berkelanjutan, persyaratan untuk pelapisanof NdFeBjuga meningkat, dan lapisan pelapisan listrik konvensional terkadang tidak dapat memenuhi persyaratan. Lapisan berbasis Al yang diendapkan menggunakan teknologi deposisi uap fisik (PVD) memiliki karakteristik yang sangat baik.
● Teknik PVD seperti sputtering, pelapisan ion, dan pelapisan evaporasi semuanya dapat memperoleh lapisan pelindung. Tabel 1 mencantumkan perbandingan prinsip dan karakteristik metode elektroplating dan sputtering.
Tabel 1 Karakteristik perbandingan antara metode electroplating dan sputtering
Sputtering adalah fenomena penggunaan partikel berenergi tinggi untuk membombardir permukaan padat, menyebabkan atom dan molekul pada permukaan padat bertukar energi kinetik dengan partikel berenergi tinggi tersebut, sehingga terciprat keluar dari permukaan padat. Ditemukan pertama kali oleh Grove pada tahun 1852. Menurut waktu perkembangannya, ada sputtering sekunder, sputtering tersier, dan sebagainya. Namun, karena efisiensi sputtering yang rendah dan alasan lainnya, ini tidak digunakan secara luas sampai tahun 1974 ketika Chapin menemukan sputtering magnetron seimbang, mewujudkan sputtering kecepatan tinggi dan suhu rendah, dan teknologi sputtering magnetron mampu berkembang pesat. Magnetron sputtering adalah metode sputtering yang memasukkan medan elektromagnetik selama proses sputtering untuk meningkatkan laju ionisasi hingga 5% -6%. Diagram skema sputtering magnetron seimbang ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1 Diagram prinsip sputtering magnetron seimbang
Karena ketahanan korosinya yang sangat baik, lapisan Al diendapkan olehion menguapdeposisi (IVD) telah digunakan oleh Boeing sebagai pengganti pelapisan listrik Cd. Ketika digunakan untuk NdFe yang disinterB, ini terutama memiliki keuntungan sebagai berikut:
1.Hkekuatan perekat yang tinggi.
Kekuatan rekat Al danNdFeBumumnya ≥ 25MPa, sedangkan kekuatan rekat Ni dan NdFeB berlapis biasa adalah sekitar 8-12MPa, dan kekuatan rekat Zn dan NdFeB berlapis listrik sekitar 6-10MPa. Fitur ini membuat Al/NdFeB cocok untuk aplikasi apa pun yang membutuhkan kekuatan rekat tinggi. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, setelah 10 siklus tumbukan bergantian antara (-196 °C) dan (200 °C), kekuatan rekat lapisan Al tetap sangat baik.
Gambar 2 foto Al/NdFeB setelah 10 tumbukan siklik bergantian antara (-196°C) dan (200°C)
2. Rendam dalam lem.
Lapisan Al memiliki hidrofilisitas dan sudut kontak lem kecil, tanpa resiko rontok. Gambar 3 menunjukkan 38mN permukaancairan ketegangan. Cairan uji tersebar seluruhnya pada permukaan lapisan Al.
FGambar 3. Tes 38mN permukaanketegangan
3. Permeabilitas magnetik Al sangat rendah (permeabilitas relatif: 1,00) dan tidak akan menyebabkan pelindung sifat magnetik.
Hal ini sangat penting dalam penerapan magnet volume kecil di bidang 3C. Kinerja permukaan sangat penting. Seperti terlihat pada Gambar 4, untuk kolom sampel D10*10, pengaruh lapisan Al terhadap sifat magnet sangat kecil.
Gambar 4 Perubahan sifat kemagnetan NdFeB sinter setelah pengendapan lapisan PVD Al dan pelapisan listrik NiCuNi pada permukaan.
4. Keseragaman ketebalannya jauh lebih baik
Karena diendapkan dalam bentuk atom dan gugus atom, ketebalan lapisan Al dapat dikontrol sepenuhnya, dan keseragaman ketebalannya jauh lebih baik dibandingkan dengan lapisan pelapis listrik. Seperti terlihat pada Gambar 5, lapisan Al memiliki ketebalan yang seragam dan kekuatan rekat yang sangat baik.
Angka5 penampang Al/NdFeB
5.Proses pengendapan teknologi PVD benar-benar ramah lingkungan dan tidak ada masalah pencemaran lingkungan.
Sesuai dengan persyaratan kebutuhan praktis, teknologi PVD juga dapat menyimpan multilapisan, seperti multilapisan Al/Al2O3 dengan ketahanan korosi yang sangat baik dan pelapis Al/AlN dengan sifat mekanik yang sangat baik. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6, struktur penampang lapisan multilayer Al/Al2O3.
Fgambar 6Menyeberang bagiandari Al/multilayer Al2O3
Saat ini, permasalahan utama yang menghambat industrialisasi pelapisan Al pada NdFeB adalah:
(1) Keenam sisi magnet diendapkan secara seragam. Persyaratan perlindungan magnet adalah dengan menempatkan lapisan yang setara pada permukaan luar magnet, yang memerlukan penyelesaian rotasi tiga dimensi magnet dalam pemrosesan batch untuk memastikan konsistensi kualitas lapisan;
(2) Proses pengupasan lapisan Al. Dalam proses produksi industri skala besar, tidak dapat dipungkiri akan muncul produk-produk yang tidak berkualitas. Oleh karena itu, perlu untuk menghilangkan lapisan Al yang tidak memenuhi syarat danmelindungi kembalitanpa merusak kinerja magnet NdFeB;
(3) Menurut lingkungan aplikasi spesifik, magnet NdFeB yang disinter memiliki berbagai tingkatan dan bentuk. Oleh karena itu, perlu mempelajari metode perlindungan yang tepat untuk tingkatan dan bentuk yang berbeda;
(4) Pengembangan peralatan produksi. Proses produksi perlu memastikan efisiensi produksi yang wajar, yang memerlukan pengembangan peralatan PVD yang sesuai untuk perlindungan magnet NdFeB dan dengan efisiensi produksi yang tinggi;
(5) Mengurangi biaya produksi teknologi PVD dan meningkatkan daya saing pasar;
Setelah bertahun-tahun penelitian dan pengembangan industri. Hangzhou Magnet Power Technology telah mampu menyediakan produk berlapis PVD Al dalam jumlah besar kepada pelanggan. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7, foto produk yang relevan.
Gambar 7 Magnet NdFeB dilapisi Al dengan berbagai bentuk.
Waktu posting: 22 November 2023
