Farklı üretim süreçleri nedeniyle iki kategoriye ayrılırlar: sinterlenmiş NdFeB mıknatıslar ve bağlı NdFeB mıknatıslar. NdFeB mıknatısların güçlü mıknatıs kaplaması genellikle nikel, bakır, krom, altın, siyah çinko, mavi ve beyaz çinko, epoksi reçine tutkalı vb. ile kaplanır. Elektrokaplama işlemine bağlı olarak mıknatıs yüzeyinin rengi de farklı olacaktır. ve depolama süresi de değişecektir.
1. Metal kaplama
1.1 Elektrolizle kaplanmış metal kaplama
Elektrodepozisyon ortam teknolojisi olarak da bilinen elektrokaplama kurumsal teknolojisi, katot ve anodun elektrolit çözeltisinde (kaplama çözeltisi) bir döngü oluşturduğu ve elektrolit çözeltisinde kaplanacak metal katyonlarının yüzeyde biriktirildiği bir işlemdir. katot kaplama bileşeni. NdFeB elektrokaplama metal kaplamasının kaplama çözümü formülü çoğunlukla geleneksel kaplama çözümü formülünün geliştirilmesiyle elde edilir. NdFeB mıknatısların yüzeyine metal kaplama elektrokaplama yapılırken öncelikli konu, kaplama çözeltisi tarafından mıknatısın korozyonunun nasıl azaltılacağı ve kaplama çözeltisinin mıknatısın yüzeyindeki boşlukta kalmasının nasıl önleneceğidir. Bu nedenle, nötr bir kaplama çözeltisi elde etmek ve kaplama katmanının uygun aktivitesini ve çözünmesini sürdürmek için kaplama çözeltisinin kimyasal bileşiminin ayarlanması gerekir. Aşağıda yaygın olarak kullanılan bazı NdFeB elektrokaplama işlemlerine bir giriş yer almaktadır.
Maliyet, korozyon direnci ve seri üretim açısından bakıldığında NdFeB mıknatısların yüzeyine nikel kaplama ideal ve en yaygın kullanılan yöntemdir. Ancak köşe etkisi, her parçanın eşit olmayan kalınlığı, birçok kusur, büyük gözeneklilik vb. gibi bazı eksiklikler de vardır. Mıknatıslar üzerinde Ni elektrokaplama, sıradan elektrokaplama işlemlerine benzer, ancak kaplama çözeltisinin kimyasal bileşiminin iyileştirilmesi gerekir. Proses akışı şu şekildedir: süper yıkama, suyla yıkama, dekapaj, suyla yıkama, süper yıkama, suyla yıkama, aktivasyon, suyla yıkama, elektrokaplama, suyla yıkama ve kurutma. Cheng ve diğerleri. darbeli nikel kaplama işlemini inceledi ve en uygun darbeli nikel kaplama işlemini önerdi. Blackwood ve ark. asidik kaplama çözeltilerinden elde edilen nikel kaplamanın yapışma ve korozyon direncinin, alkali nikel kaplamaya göre önemli ölçüde daha iyi olduğunu buldu. Japon Jindong Şirketi tarafından geliştirilen organik nikel kaplama işlemi, bu metal yüzeylerin elektrokaplamasında kaçınılmaz olan izleri ortadan kaldırıyor. NdFeB korumasının mevcut uygulamasında çinko kaplama, nikel kaplamadan sonra en büyük ikinci işlemdir. Elektrolizle kaplanmış çinko katmanının kristalizasyon kalınlığı elektrolizle kaplanmış nikel tabakasınınkinden daha kalın olduğundan, korozyon direnci elektrolizle kaplanmış nikel tabakasınınkinden daha kötüdür, ancak pasifleştirme işlemi çeşitli renklerde koruyucu filmler oluşturabilir. Elektrokaplama çinko üretimi ve yönetiminin maliyeti düşüktür. Sıradan elektrokaplama işleminde, kaplama çözeltisinin kimyasal bileşimini ayarlayarak ve pH değerini kontrol ederek, NdFeB doğrudan NdFeB üzerine elektrokaplanabilir. Endüstriyel üretimde kullanılmaktadır ancak kaplama ile alt tabaka arasındaki yapışmanın iyileştirilmesi hala bir sorundur.
1.2 Alaşım kaplama
Çinko-nikel alaşımlı kaplama, iyi korozyon direnci, düşük hidrojen kırılganlığı ve yüksek maliyet performansı nedeniyle endüstriyel üretimde yaygın olarak kullanılmaktadır. Elektrokimyasal açıdan çinko-nikel alaşımlı kaplamalar demir-demir kutup kaplamalarına aittir. Kararlı potansiyeli saf çinko kaplamanınkinden daha pozitiftir, dolayısıyla NdFeB'nin elektrokimyasal korumasında korozyon akımı saf çinko kaplamanınkinden daha küçüktür. Çinko-nikel alaşımlı kaplamanın korozyon ürünleri üzerine yapılan araştırmalardan, alaşımlı kaplamadaki nikelin Çin'deki korozyon davranış reaksiyonunu etkili bir şekilde önleyebildiği görüldü. Korozyon ürünü ZnCl_24Zn(OH)_2, çinko kaplamadaki ZnO'dan daha yoğun, daha kararlı ve iletkendir. daha kötüsü. Çinko-nikel alaşımlı kaplama banyosu sistemi esas olarak alkali çinkoat sistemi ve zayıf asit klorür sistemi kullanır. İlk iki yöntem, yüksek merkezi olmayan yönetim yeteneklerine sahiptir ve büyük ve karmaşık parçaların elektrokaplanması için uygundur, ancak mevcut verimlilik düzeyi düşüktür. İkincisi, yüksek akım verimliliği, hızlı biriktirme hızı, düşük hidrojen kırılganlığı ancak iyi dağılım avantajlarına sahiptir. Zhang Xiuzhu, düşük hidrojen kırılganlığına sahip yeni demir alaşımlarının elektrokaplama sürecini inceledi ve neredeyse hiç hidrojen gevrekleşmesi sorunu olmadan %8,4 ila %22,6 nikel içeriğine sahip bir alaşım kaplama elde etti.
Elektrolizle kaplanmış çinko-demir alaşımı, iyi korozyon direnci, kaplanabilirliği, kaynaklanabilirliği ve yüksek sertliği nedeniyle endüstriyel alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Saf çinko kaplama ile karşılaştırıldığında, çinko-demir alaşımlı kaplama, saf nikel ve çinko-nikel alaşımlı kaplamaya göre daha iyi korozyon direncine ve daha düşük maliyete sahiptir. Gelecekte işletmeler için NdFeB yüzey korumasına yönelik yeni bir yön haline gelmiş olabilir. Çinko-demir alaşımlı kaplama, Fe2 ve Zn2'nin boşaltma yoluyla eşzamanlı olarak alt tabaka üzerinde biriktirildiği çinko ve demirin anormal birlikte birikme mekanizmasına dayanmaktadır. Fe2'nin Fe3'e oksidasyonunu engellemek ve kaplama çözeltisini stabilize etmek için Fe3'ü Fe2'ye indirgemek için kaplama çözeltisine bazı stabilizatörler eklenmelidir. Nikel-demir sülfat alaşımı kaplama banyolarına uygun, yeni geliştirilmiş bir demir stabilizatörü. Bu yöntem, elektrokaplama işletmelerinin ilk kaplama çözümünde NdFeB mıknatıslarının korozyonu ile üretilen Fe3'ü safsızlık iyonlarından sosyal açıdan yararlı iyonlara dönüştürebilir ve bu da kaplama çözümünün bakımını kolaylaştırır. Şu anda, yaygın çinko-demir alaşımı kaplama çözümleri klorlu asit asit sistemleri, nötr sülfat sistemleri ve alkali çinkoat sistemlerine bölünmüştür. Bu yönetim sistemlerinde, metal iyonları deşarj yoluyla birikmeden önce NdFeB mıknatısların yüzeyindeki kaplama çözümünün korozyonunun nasıl azaltılacağı ve şirketlerin kaplama çözümündeki Fe2'yi nasıl daha güvenli ve daha kararlı hale getirebileceği, NdFeB'yi gerçekleştirmenin anahtarıdır. çinko-demir alaşımlarının elektrokaplanması. .
Siyah Çinko: Ürünün yüzeyi müşteri ihtiyacına göre siyah olarak işlenir. Elektrokaplama açısından, esas olarak sıcak daldırma galvanizlemeye dayalı kimyasal işlem yoluyla bir siyah koruyucu film tabakası eklemektir. Bu film aynı zamanda ürünün korunmasında da rol oynayabilir. Korozyon direnci süresini artırın ve oksidasyon süresini artırın. Ancak yüzeyi kolaylıkla çizilebilir ve koruyucu etkisini kaybeder. Günümüzde çok az kişi kullanıyor ve çoğunun yerini epoksi reçine alıyor. Gri-siyah renktedir ve yerini çoğunlukla epoksi reçine alır.
1.3 Vakumlu iyon alüminyum kaplama Vakumlu iyon aluminizasyon teknolojisi, vakumlu buharlaştırma, iyon implantasyonu ve hava biriktirme teknolojisini birleştiren bir yüzey işleme yöntemidir. Vakumlu buharlaştırma ve plazma aktivasyonuna dayalı olarak, ince film malzemesinin buharı, inert gazın ışıltılı deşarjında iyonize edilir ve daha sonra alt tabaka bombardıman edilir ve kaplanır. Bu yöntem, mıknatıslar arasındaki boşlukta ıslak kaplama çözeltisinin kalması, mıknatıs yüzeyinin kaplama çözeltisi tarafından korozyona uğraması ve elektrokaplama sırasında mıknatıs tarafından hidrojen emilmesi nedeniyle kaplamanın kırılganlaşması gibi kusurları önleyebilen kuru bir kaplama teknolojisidir. İyon kaplı alüminyum tabakanın bağlanma mukavemeti ve korozyon direnci çinko ve nikel kaplamaya göre çok daha yüksektir. İyon kaplama işlemi sırasında, mıknatısın yüzeyindeki yüksek enerjili iyonların ve atomların bombardımanı, iyonların enjeksiyonunu bir dereceye kadar etkileyerek metal bileşiği ile mıknatıs arasında bir reaksiyona neden olabilir. Yeni bir fazın oluşması sadece kaplamanın bağlanma mukavemetini arttırmakla kalmaz, aynı zamanda mıknatısın koersivitesini de arttırır. İyon alüminize etme işlemi sosyal çevreyi kirletmeyecek, mıknatısın mekanik sistem performansına zarar vermeyecek ve hatta ilgili bazı malzemelerin yorulma performansını artıracaktır. Ayrıca alüminyum kaplama iyi iletkenliğe ve güzel bir görünüme sahiptir.
1.4 Akımsız nikel-fosfor alaşımlı kaplama
Akımsız Ni-P alaşım kaplama teknolojisi, aktifleştirilmiş parçaların yüzeyindeki Ni-P kaplamayı akım eklemeden otokatalitik olarak azaltmak için bir indirgeyici madde kullanan bir yöntemdir. Nikel-fosfor kaplama, hipofosfit etkisi altında nikel iyonlarını azaltmak için nikel tuzu kullanır ve hipofosfit, fosforu ayrıştırır. İndirgeme reaksiyonu işlemi yalnızca farklı katalizörlerin etkisi altında gerçekleştirilebilir. Alüminyum, nikel, kobalt, demir gibi metaller ve bunların alaşımları katalitik etkilere sahip olduğundan NdFeB mıknatıslar doğrudan nikel-fosfor alaşımları ile kaplanabilir. İndirgeme reaksiyonunun başlangıcında, nikelin otokatalitik etkisi nedeniyle mıknatısın tamamı üzerinde kendiliğinden ve düzgün bir şekilde nikel alaşımı kaplama elde edilebilir. Kaliteyi sağlamak için, akımsız kaplama sırasında kompleks oluşturucu maddeler, tamponlar, stabilizatörler, pH düzenleyiciler vb. eklenmelidir. Nikel-fosfor alaşımlı kaplama daha az gözeneklere, düzgün kalınlığa, yüksek sertliğe, pürüzsüz yüzeye ve alt tabakaya iyi yapışma özelliğine sahiptir. Fosfor içeriği %7'den fazla olan kaplamalar amorf bir yapıya sahiptir, tane sınırı kusurları yoktur ve yüksek korozyon direncine sahiptir.
1,5 bakır: çoğunlukla donanım endüstrisinde görülür. NdFeB mıknatısları alanında çok az kişi bunu kullanıyor. Görünümü açık sarıdır. Çok az kullanılmış, görünümü açık sarıdır
1.6 Krom: Krom elektrokaplama da bu alanda nispeten nadirdir. Elektrokaplama işleminin maliyeti çok yüksektir ve sıradan işletmeler tarafından benimsenemez. Ancak çürümeyi serbest bırakma yeteneği çok güçlüdür ve diğer maddelerle reaksiyona girmesi zordur. Esas olarak son derece güçlü pH'a sahip alanlarda kullanılır. Bu genellikle nadiren seçilir.
1.7 Altın: Sokaktaki bazı tezgahlarda gördüğünüz açık sarı altın takıların çoğu elektrolizle kaplanmış altın veya bakırdır. Altın kaplama, ürünün yüzeyinin de çekirdeği kadar güzel görünmesini sağlar. Genellikle kuyumculuk alanında kullanılmaktadır. Ayrıca bazı üst düzey lüks tüketici elektroniklerinde iletken bileşenler olarak da kullanılır. Örneğin marka değeri nispeten yüksek olan kablosuz Bluetooth kulaklıkların iletken arayüzünde altın kaplama kullanılıyor.
2. Organik kaplama
2.1 Polimer kaplamalar, ciddi derecede korozif ortamlarda ve elektrik yalıtımı gerektiren uygulamalarda mıknatıs yüzey koruması için kullanılabilir. NdFeB mıknatıslı polimer kompozit kaplamalar için ana araştırma malzemeleri reçineler ve organik bağlı polimerlerdir; bunların arasında en yaygın olarak kullanılanı reçine kaplamadır. Bunun nedeni, epoksi reçinenin çok mükemmel su direncine, kimyasal dirence ve yapışma özelliklerine sahip olması ve kendi yeterli sertliğini geliştirmesidir. Epoksi reçineye ek olarak mevcut reçine kaplamaları arasında poliakrilat, poliamid, poliimid vb. yer alır. Bu reçinelerin karışımları da kullanılabilir. Kaplama prosesi araştırmasının ana içeriği püskürtme ve elektroforezi içerir. Katodik elektroforez kaplamalar yüksek asit direncine, alkali direncine, solvent direncine, mekanik özelliklere, özellikle yapışma özelliğine sahiptir. Elektroforezden önce genellikle çinko fosfat ön işlemi yapılır. Çinko fosfat hem yalıtım katmanı hem de korozyon önleyici katmandır. Bağlı mıknatıslar havada kolayca oksitlenir. Kaplama işlemi, oksidasyonu ve paslanmayı önlemek için manyetik tozu havadaki oksijenden veya sudan izole edebilir. Cheng ve diğerleri. NdFeB mıknatısların yüzey korumasına, epoksi reçineden daha yüksek stabiliteye ve daha düşük nem hassasiyetine sahip yeni bir tür reçine malzemesi (bismaleimid reçine) uyguladı.
2.2Parylene, British Union Carbide Company tarafından 1960'ların ortalarından sonuna kadar geliştirilen yeni bir koruyucu kaplama malzemesidir. Bir paraksilen polimeridir. Nadir toprak NdFeB mıknatıslı hidromanyetik hammadde, mükemmel performansa sahip güçlü bir manyetik malzemedir ve mikromotorların minyatürleştirilmesi ve ultra minyatürleştirilmesi için önemli hammaddelerden biridir. Ancak bu tür malzemeler havada oldukça kararsızdır. Daha büyük malzemelerde koruyucu kaplama için genellikle elektrokaplama veya epoksi reçine otoforetik boya kullanılır. 1-5 mm boyutunda, özellikle halkalar ve silindirler olmak üzere, küçük ve orta büyüklükteki nadir manyetik malzemeler. Şekil benzeri toprak manyetik malzemeleri artık güvenilir koruma sağlayamamakta ve yukarıdaki geleneksel yöntemlerle uygulama gereksinimlerini karşılayamamaktadır. Poliparalilenin benzersiz üretim süreci ve mükemmel özelliklerinin birleşimi, küçük ve orta büyüklükteki kompakt mıknatısların herhangi bir zayıflık olmadan tamamen kaplanmasını sağlar. Bununla kaplanan kalıcı mıknatıs malzemesi 10 gün boyunca sülfürik asit içerisine daldırılabilir. Yukarıdakiler korozyona uğramaz. Şu anda dünyadaki hemen hemen tüm küçük ve orta ölçekli manyetik malzemeler yalıtım katmanı ve koruyucu kaplama olarak parilen kullanmaktadır.
3.Sonuç
Özetle, NdFeB'nin yüzey korumasında bazı ilerlemeler kaydedilmiştir. NdFeB mıknatısların daha yaygın olarak uygulanmasını büyük ölçüde destekleyen iyi bir korozyon direnci elde edilmiştir. Ancak farklı koruma çalışma yöntemlerinin farklı dezavantajları vardır. Elektrokaplama prosesi için kaplama yapışmasının iyileştirilmesi ve hidrojen kırılganlığının azaltılması temel teknolojilerdir. Vakumlu iyon alüminizasyon yöntemi iyi yapışma ve korozyon direncine sahip olmasına rağmen, mıknatıs tarafından hidrojen emilmesi nedeniyle kaplama çatlamaya eğilimlidir. Akımsız nikel-fosfor alaşımlı kaplama, karmaşık şekilli parçaların kaplama kabiliyetini ve kaplama sertliğini geliştirebilse de, o dönemde karmaşık işlemi sürdürmek zordur. Bununla birlikte, organik kaplamalar iyi yapışma ve korozyon direncine sahip olmasına rağmen, yüksek sıcaklık dirençleri son derece zayıftır. Bu nedenle NdFeB yüzey koruma teknolojisinde hala geliştirilecek çok yer var. Bu nedenle, NdFeB yüzey koruma teknolojisini geliştirmek veya iyileştirmek için aşağıdaki koşulların aynı anda karşılanması gerekir: kaplama işlemi sırasında çok az veya hiç hidrojen kırılganlığı; (2) kaplama iyi bir alt tabaka yapışmasına sahip olmalıdır; (3) kaplama yüzeyi yoğun olmalı, mikro gözenekler veya çatlaklar bulunmamalı, kaplama düşük geçirgenliğe sahip olmalı ve kaplama belirli bir sıcaklık stabilitesine sahip olmalıdır.
