Datorită diferitelor procese de fabricație, aceștia sunt împărțiți în două categorii: magneți NdFeB sinterizați și magneți NdFeB legați. Învelișul cu magnet puternic al magneților NdFeB este, în general, placat cu nichel, cupru, crom, aur, zinc negru, zinc albastru și alb, clei de rășină epoxidică etc. În funcție de procesul de galvanizare, culoarea suprafeței magnetului va fi, de asemenea, diferită, iar timpul de depozitare va varia de asemenea.
1. Placare cu metal
1.1 Înveliș metalic galvanizat
Tehnologia întreprinderii de galvanizare, cunoscută și ca tehnologie de mediu de electrodepunere, este un proces în care catodul și anodul formează o buclă în soluția de electrolit (soluția de placare), iar cationii metalici care urmează să fie placați în soluția de electrolit sunt depuși pe suprafața componentă de placare catodică. Formula soluției de placare a acoperirii metalice de galvanizare NdFeB este obținută în mare parte prin îmbunătățirea formulei tradiționale a soluției de placare. La galvanizarea acoperirii metalice pe suprafața magneților NdFeB, problema principală este cum să reduceți coroziunea magnetului de către soluția de placare și să împiedicați soluția de placare să rămână în cavitatea de pe suprafața magnetului. Prin urmare, compoziția chimică a soluției de placare trebuie ajustată pentru a obține o soluție de placare neutră și pentru a menține activitatea și dizolvarea corespunzătoare a stratului de placare. Următoarea este o introducere la unele procese de galvanizare NdFeB utilizate în mod obișnuit.
Din perspectiva costului, rezistenței la coroziune și producției în masă, placarea cu nichel pe suprafața magneților NdFeB este o metodă ideală și cea mai utilizată. Dar există și unele neajunsuri, cum ar fi efectul de colț, grosimea neuniformă a fiecărei piese, multe defecte, porozitate mare, etc. Galvanizarea Ni pe magneți este similară cu procesele obișnuite de galvanizare, dar compoziția chimică a soluției de placare trebuie îmbunătățită. Fluxul procesului este următorul: super spălare, spălare cu apă, decapare, spălare cu apă, spălare super, spălare cu apă, activare, spălare cu apă, galvanizare, spălare cu apă și uscare. Cheng şi colab. a studiat procesul de nichelare prin impulsuri și a propus procesul optim de nichelare prin puls. Blackwood și colab. a constatat că aderența și rezistența la coroziune a nichelării obținute din soluții de placare acide au fost semnificativ mai bune decât placarea cu nichel alcalin. Procesul de placare cu nichel organic dezvoltat de compania japoneza Jindong elimină urmele inevitabile din galvanizarea acestor suprafețe metalice. În aplicarea actuală a protecției NdFeB, placarea cu zinc este al doilea proces ca mărime după placarea cu nichel. Deoarece grosimea de cristalizare a stratului de zinc galvanizat este mai groasă decât cea a stratului de nichel galvanizat, rezistența la coroziune este mai slabă decât cea a stratului de nichel galvanizat, dar procesul de pasivare poate forma pelicule protectoare de diferite culori. Costul de producție și management al zincului galvanizat este scăzut. În procesul obișnuit de galvanizare, prin ajustarea compoziției chimice a soluției de placare și controlul valorii pH, NdFeB poate fi galvanizat direct pe NdFeB. A fost folosit în producția industrială, dar îmbunătățirea aderenței dintre acoperire și substrat este încă o problemă.
1.2 Acoperire din aliaj
Acoperirea din aliaj de zinc-nichel este utilizată pe scară largă în producția industrială datorită rezistenței sale bune la coroziune, fragilizării scăzute a hidrogenului și performanței la costuri ridicate. Din punct de vedere electrochimic, acoperirile din aliaj de zinc-nichel aparțin acoperirilor de fier-fier pentru stâlpi. Potențialul său stabil este mai pozitiv decât cel al acoperirii cu zinc pur, astfel încât în protecția electrochimică a NdFeB, curentul său de coroziune este mai mic decât cel al acoperirii cu zinc pur. Din cercetările asupra produselor de coroziune ale acoperirii din aliaj de zinc-nichel, nichelul din acoperirea din aliaj poate inhiba eficient reacția comportamentului la coroziune în China. Produsul de coroziune ZnCl_24Zn(OH){_2 este mai dens, mai stabil și mai conducător decât ZnO în stratul de zinc. mai rau. Sistemul de baie de placare cu aliaj zinc-nichel folosește în principal un sistem de zincat alcalin și un sistem de clorură acidă slabă. Primele două metode au capacități mari de management descentralizat și sunt potrivite pentru galvanizarea pieselor mari și complexe, dar nivelul actual de eficiență este scăzut. Acesta din urmă are avantajele eficienței înalte a curentului, vitezei rapide de depunere, fragilizării scăzute a hidrogenului, dar dispersie bună. Zhang Xiuzhu a studiat procesul de galvanizare a aliajelor noi de fier cu fragilitate scăzută prin hidrogen și a obținut o acoperire de aliaj cu un conținut de nichel de 8,4% până la 22,6%, fără aproape nicio problemă de fragilizare cu hidrogen.
Aliajul zinc-fier galvanizat este utilizat pe scară largă în domeniile industriale datorită rezistenței sale bune la coroziune, plăcuirii, sudabilității și durității ridicate. În comparație cu acoperirea cu zinc pur, acoperirea din aliaj de zinc-fier are o rezistență mai bună la coroziune și un cost mai mic decât stratul de nichel pur și aliaj de zinc-nichel. Este posibil să fi devenit o nouă direcție pentru protecția suprafeței NdFeB pentru întreprinderi în viitor. Acoperirea din aliaj zinc-fier se bazează pe mecanismul anormal de co-depunere a zincului și fierului, în care Fe2 și Zn2 sunt depuse pe substrat simultan prin descărcare. Unii stabilizatori ar trebui adăugați la soluția de placare pentru a inhiba oxidarea Fe2 la Fe3 și pentru a reduce Fe3 la Fe2 pentru a stabiliza soluția de placare. Un stabilizator de fier nou dezvoltat, potrivit pentru băile de placare cu aliaj de nichel-sulfat de fier. Această metodă poate transforma Fe3 produs prin coroziunea magneților NdFeB în soluția de placare inițială a întreprinderilor de galvanizare din ioni de impurități în ioni utili social, ceea ce facilitează întreținerea soluției de placare. În prezent, soluțiile obișnuite de placare cu aliaj zinc-fier sunt împărțite în sisteme acide clorurate, sisteme cu sulfat neutru și sisteme zincate alcaline. În aceste sisteme de management, modul de reducere a coroziunii soluției de placare pe suprafața magneților NdFeB înainte ca ionii metalici să fie depuși prin descărcare și modul în care companiile pot face Fe2 din soluția de placare mai sigur și mai stabil, sunt cheile pentru realizarea NdFeB. galvanizarea aliajelor zinc-fier. .
Zinc negru: Suprafața produsului este tratată cu negru în funcție de nevoile clientului. În ceea ce privește galvanizarea, este în principal adăugarea unui strat de peliculă de protecție neagră prin procesare chimică bazată pe galvanizare la cald. Acest film poate juca, de asemenea, un rol în protejarea produsului. Îmbunătățiți timpul de rezistență la coroziune și creșteți timpul de oxidare. Cu toate acestea, suprafața sa se zgârie ușor și își pierde efectul protector. Foarte puțini oameni îl folosesc astăzi și majoritatea sunt înlocuiți cu rășini epoxidice. Este gri-negru și este în mare parte înlocuit cu rășină epoxidică.
1.3 Placare cu ioni de aluminiu în vid Tehnologia de aluminizare cu ioni în vid este o metodă de tratare a suprafeței care combină tehnologia de evaporare în vid, implantare de ioni și depunere de vreme. Pe baza evaporării în vid și a activării cu plasmă, vaporii materialului cu film subțire sunt ionizați în descărcarea strălucitoare a gazului inert, apoi substratul este bombardat și acoperit. Această metodă este o tehnologie de placare uscată, care poate evita defecte, cum ar fi soluția reziduală de placare umedă în spațiul dintre magneți, coroziunea suprafeței magnetului de către soluția de placare și fragilizarea acoperirii din cauza absorbției hidrogenului de către magnet în timpul galvanizării. Rezistența de aderență și rezistența la coroziune a stratului de aluminiu placat cu ioni sunt mult mai mari decât cele ale zincării și nichelării. În timpul procesului de placare cu ioni, bombardarea ionilor și atomilor de înaltă energie de pe suprafața magnetului poate, într-o anumită măsură, să afecteze injectarea ionilor, provocând o reacție între compusul metalic și magnet. Formarea unei noi faze nu numai că îmbunătățește rezistența de legare a stratului de acoperire, dar crește și coerctivitatea magnetului. Procesul de aluminizare ionică nu va provoca poluarea mediului social și nici nu va deteriora performanța sistemului mecanic al magnetului și chiar va îmbunătăți performanța la oboseală a unor materiale înrudite. În plus, stratul de aluminiu are o conductivitate bună și un aspect frumos.
1.4 Placare cu aliaje de nichel-fosfor fără electricitate
Tehnologia de placare cu aliaje Ni-P electroless este o metodă care utilizează un agent reducător pentru a reduce autocatalitic acoperirea Ni-P pe suprafața pieselor activate fără a adăuga curent. Placarea cu nichel-fosfor folosește sare de nichel pentru a reduce ionii de nichel sub acțiunea hipofosfitului, iar hipofosfitul descompune fosforul. Procesul de reacție de reducere poate fi efectuat numai sub acțiunea diferiților catalizatori. Metalele precum aluminiul, nichelul, cobaltul, fierul și aliajele lor au efecte catalitice, astfel încât magneții NdFeB pot fi placați direct cu aliaje de nichel-fosfor. La începutul reacției de reducere, se poate obține spontan și uniform o acoperire din aliaj de nichel pe întregul magnet datorită efectului autocatalitic al nichelului. Pentru a asigura calitatea, agenții de complexare, tampoanele, stabilizatorii, regulatorii de pH, etc. Ar trebui să fie adăugați în timpul galvanizării. Acoperirea din aliaj de nichel-fosfor are mai puțini pori, grosime uniformă, duritate mare, suprafață netedă și aderență bună la substrat. Acoperirile cu un conținut de fosfor mai mare de 7% au o structură amorfă, fără defecte la granulație și rezistență ridicată la coroziune.
1.5 cupru: apare mai ales în industria hardware. Foarte puțini oameni îl folosesc în domeniul magneților NdFeB. Aspectul său este galben deschis. Foarte rar folosit, aspectul este galben deschis
1.6 Crom: galvanizarea cu crom este, de asemenea, relativ rară în domeniu. Costul procesului său de galvanizare este foarte mare și nu poate fi adoptat de întreprinderile obișnuite. Cu toate acestea, capacitatea sa de a elibera degradarea este foarte puternică și este dificil să reacționeze cu alte substanțe. Folosit în principal în zone cu pH extrem de puternic. Acest lucru este, în general, ales rar.
1.7 Aur: Majoritatea bijuteriilor din aur galben deschis pe care le vedeți la unele tarabe de pe stradă sunt din aur sau cupru galvanizat. Placarea cu aur face ca suprafața produsului să arate la fel de bine ca miezul. Este folosit în general în domeniul bijuteriilor. De asemenea, este folosit ca componente conductoare în unele electronice de larg consum de lux. De exemplu, interfața conductivă a căștilor fără fir Bluetooth cu o valoare relativ mare a mărcii folosește placarea cu aur.
2. Acoperire organică
2.1 Acoperirile polimerice pot fi utilizate pentru protecția suprafeței magnetului în medii puternic corozive și în aplicații care necesită izolație electrică. Principalele materiale de cercetare pentru acoperirile compozite cu polimeri cu magnet NdFeB sunt rășinile și polimerii organici lipiți, dintre care cel mai utilizat este acoperirea cu rășini. Acest lucru se datorează faptului că rășina epoxidică are o rezistență foarte bună la apă, rezistență chimică și proprietăți adezive și își dezvoltă propria duritate suficientă. În plus față de rășina epoxidică, acoperirile de rășină disponibile includ poliacrilat, poliamidă, poliimidă, etc. Pot fi de asemenea utilizate amestecuri ale acestor rășini. Principalele conținuturi ale cercetării procesului de acoperire includ pulverizarea și electroforeza. Acoperirile cu electroforeză catodă au rezistență ridicată la acid, rezistență la alcali, rezistență la solvenți, proprietăți mecanice, în special aderență. Înainte de electroforeză, se efectuează de obicei pretratarea cu fosfat de zinc. Fosfatul de zinc este atât un strat izolator, cât și un strat anticoroziv. Magneții legați sunt ușor oxidați în aer. Tratamentul de acoperire poate izola pulberea magnetică de oxigen sau apa din aer pentru a preveni oxidarea și rugina. Cheng şi colab. a aplicat un nou tip de material de rășină (rășină bismaleimidă) la protecția suprafeței magneților NdFeB, care are o stabilitate mai mare și o sensibilitate mai mică la umiditate decât rășina epoxidică.
2.2Parylene este un nou material de acoperire conformă dezvoltat de British Union Carbide Company la mijlocul până la sfârșitul anilor 1960. Este un polimer paraxilen. Materia primă hidromagnetică cu magnet NdFeB din pământuri rare este un material magnetic puternic, cu performanțe excelente și una dintre materiile prime importante pentru miniaturizarea și ultra-miniaturizarea micromotoarelor. Cu toate acestea, acest tip de material este foarte instabil în aer. Materialele mai mari folosesc de obicei vopsea autoforetică galvanizată sau rășină epoxidică pentru acoperirea protectoare. Materiale magnetice rare de dimensiuni mici și mijlocii cu dimensiunea de 1-5 mm, în special inele și cilindri. Materialele magnetice de pământ în formă de pământ nu mai pot obține o protecție fiabilă și nu mai pot îndeplini cerințele de aplicare prin metodele tradiționale de mai sus. Combinația dintre procesul unic de producție al poliparalilenei și proprietățile excelente îi permite să acopere complet magneții compacti mici și mijlocii, fără nicio slăbiciune. Materialul cu magnet permanent acoperit cu acesta poate fi scufundat în acid sulfuric timp de 10 zile. Cele de mai sus nu se corodează. În prezent, aproape toate materialele magnetice de dimensiuni mici și mijlocii din lume folosesc parilenă ca strat de izolație și strat de protecție.
3.Concluzie
Pe scurt, s-au făcut unele progrese în protecția suprafeței NdFeB. S-a obținut o rezistență bună la coroziune, ceea ce promovează foarte mult aplicarea pe scară largă a magneților NdFeB. Dar există diferite dezavantaje pentru diferite metode de lucru de protecție. Pentru procesul de galvanizare, îmbunătățirea aderenței acoperirii și reducerea fragilizării prin hidrogen sunt tehnologii cheie. Deși metoda de aluminizare cu ioni de vid are o bună aderență și rezistență la coroziune, acoperirea este predispusă la fisurare din cauza absorbției hidrogenului de către magnet. Deși placarea cu aliaj de nichel-fosfor fără electroși poate îmbunătăți capacitatea de placare și duritatea de acoperire a pieselor cu forme complexe, este dificil să se mențină procesul complex în acel moment. Cu toate acestea, deși acoperirile organice au o bună aderență și rezistență la coroziune, rezistența lor la temperaturi ridicate este extrem de slabă. Prin urmare, există încă mult loc de îmbunătățire în tehnologia de protecție a suprafeței NdFeB. Prin urmare, pentru a dezvolta sau îmbunătăți tehnologia de protecție a suprafeței NdFeB, trebuie îndeplinite în același timp următoarele condiții: fragilitate redusă sau deloc cu hidrogen în timpul procesului de acoperire; (2) acoperirea trebuie să aibă o bună aderență la substrat; (3) suprafața acoperirii trebuie să fie densă, fără micropori sau fisuri, acoperirea trebuie să aibă permeabilitate scăzută, iar acoperirea trebuie să aibă o anumită stabilitate la temperatură.
