Aufgrund unterschiedlicher Herstellungsverfahren werden sie in zwei Kategorien unterteilt: gesinterte NdFeB-Magnete und gebundene NdFeB-Magnete. Die starke Magnetbeschichtung von NdFeB-Magneten ist im Allgemeinen mit Nickel, Kupfer, Chrom, Gold, schwarzem Zink, blauem und weißem Zink, Epoxidharzkleber usw. beschichtet. Abhängig vom Galvanisierungsverfahren ist auch die Farbe der Magnetoberfläche unterschiedlich. und die Lagerzeit variiert ebenfalls.
1. Metallbeschichtung
1.1 Galvanische Metallbeschichtung
Die Galvanik-Unternehmenstechnologie, auch Elektroabscheidungsumgebungstechnologie genannt, ist ein Prozess, bei dem Kathode und Anode eine Schleife in der Elektrolytlösung (Galvanisierungslösung) bilden und die in der Elektrolytlösung zu plattierenden Metallkationen auf der Oberfläche der Elektrolytlösung abgeschieden werden Kathodenbeschichtungskomponente. Die Beschichtungslösungsformel der NdFeB-Galvanisierungsmetallbeschichtung wird größtenteils durch Verbesserung der herkömmlichen Beschichtungslösungsformel erhalten. Beim Galvanisieren einer Metallbeschichtung auf der Oberfläche von NdFeB-Magneten besteht die Hauptfrage darin, wie die Korrosion des Magneten durch die Galvanisierungslösung verringert und verhindert werden kann, dass die Galvanisierungslösung im Hohlraum auf der Oberfläche des Magneten verbleibt. Daher muss die chemische Zusammensetzung der Beschichtungslösung angepasst werden, um eine neutrale Beschichtungslösung zu erhalten und eine angemessene Aktivität und Auflösung der Beschichtungsschicht aufrechtzuerhalten. Im Folgenden finden Sie eine Einführung in einige häufig verwendete NdFeB-Galvanisierungsverfahren.
Aus Sicht der Kosten, Korrosionsbeständigkeit und Massenproduktion ist die Vernickelung der Oberfläche von NdFeB-Magneten eine ideale und am weitesten verbreitete Methode. Es gibt jedoch auch einige Nachteile, wie z. B. Eckeneffekt, ungleichmäßige Dicke jedes Teils, viele Defekte, große Porosität usw. Die Ni-Galvanisierung auf Magneten ähnelt gewöhnlichen Galvanisierungsprozessen, die chemische Zusammensetzung der Galvanisierungslösung muss jedoch verbessert werden. Der Prozessablauf ist wie folgt: Superwaschen, Wasserwaschen, Beizen, Wasserwaschen, Superwaschen, Wasserwaschen, Aktivierung, Wasserwaschen, Galvanisieren, Wasserwaschen und Trocknen. Cheng et al. untersuchte den Pulsvernickelungsprozess und schlug den optimalen Pulsvernickelungsprozess vor. Blackwood et al. fanden heraus, dass die Haftung und Korrosionsbeständigkeit der Nickelbeschichtung aus sauren Beschichtungslösungen deutlich besser war als die alkalische Nickelbeschichtung. Das von der japanischen Jindong Company entwickelte organische Nickelbeschichtungsverfahren beseitigt die unvermeidlichen Spuren bei der Galvanisierung dieser Metalloberflächen. Bei der aktuellen Anwendung des NdFeB-Schutzes ist die Verzinkung nach der Vernickelung der zweitgrößte Prozess. Da die Kristallisationsdicke der elektroplattierten Zinkschicht dicker ist als die der elektroplattierten Nickelschicht, ist die Korrosionsbeständigkeit schlechter als die der elektroplattierten Nickelschicht, aber durch den Passivierungsprozess können Schutzfilme in verschiedenen Farben entstehen. Die Kosten für die Produktion und Verwaltung von galvanischem Zink sind niedrig. Beim gewöhnlichen Galvanisierungsprozess kann NdFeB direkt auf NdFeB galvanisiert werden, indem die chemische Zusammensetzung der Galvanisierungslösung angepasst und der pH-Wert kontrolliert wird. Es wurde in der industriellen Produktion eingesetzt, die Verbesserung der Haftung zwischen der Beschichtung und dem Untergrund ist jedoch immer noch ein Problem.
1.2 Legierungsbeschichtung
Beschichtungen aus Zink-Nickel-Legierungen werden aufgrund ihrer guten Korrosionsbeständigkeit, geringen Wasserstoffversprödung und hohen Kosteneffizienz häufig in der industriellen Produktion eingesetzt. Aus elektrochemischer Sicht gehören Zink-Nickel-Legierungsbeschichtungen zu den Eisen-Eisen-Polbeschichtungen. Sein stabiles Potenzial ist positiver als das einer reinen Zinkbeschichtung, daher ist beim elektrochemischen Schutz von NdFeB sein Korrosionsstrom kleiner als der einer reinen Zinkbeschichtung. Aus der Forschung zu den Korrosionsprodukten der Zink-Nickel-Legierungsbeschichtung geht hervor, dass das Nickel in der Legierungsbeschichtung die Korrosionsverhaltensreaktion in China wirksam hemmen kann. Das Korrosionsprodukt ZnCl_24Zn(OH)_2 ist dichter, stabiler und leitfähiger als ZnO in der Zinkschicht. schlechter. Das Zink-Nickel-Legierungsbadsystem verwendet hauptsächlich ein alkalisches Zinkatsystem und ein schwach saures Chloridsystem. Die ersten beiden Methoden verfügen über hohe dezentrale Managementfähigkeiten und eignen sich zum Galvanisieren großer und komplexer Teile, der aktuelle Wirkungsgrad ist jedoch gering. Letzteres bietet die Vorteile einer hohen Stromeffizienz, einer schnellen Abscheidungsgeschwindigkeit, einer geringen Wasserstoffversprödung, aber einer guten Dispersion. Zhang Xiuzhu untersuchte den Galvanisierungsprozess neuer Eisenlegierungen mit geringer Wasserstoffversprödung und erhielt eine Legierungsbeschichtung mit einem Nickelgehalt von 8,4 % bis 22,6 %, bei der es nahezu keine Probleme mit der Wasserstoffversprödung gab.
Galvanisierte Zink-Eisen-Legierungen werden aufgrund ihrer guten Korrosionsbeständigkeit, Plattierbarkeit, Schweißbarkeit und hohen Härte häufig in industriellen Bereichen eingesetzt. Im Vergleich zur reinen Zinkbeschichtung weist die Zink-Eisen-Legierungsbeschichtung eine bessere Korrosionsbeständigkeit und geringere Kosten auf als die reine Nickel- und Zink-Nickel-Legierungsbeschichtung. Dies könnte in Zukunft eine neue Richtung für den NdFeB-Oberflächenschutz für Unternehmen darstellen. Die Beschichtung mit einer Zink-Eisen-Legierung basiert auf dem abnormalen gemeinsamen Abscheidungsmechanismus von Zink und Eisen, bei dem Fe2 und Zn2 gleichzeitig durch Entladung auf dem Substrat abgeschieden werden. Der Galvanisierungslösung sollten einige Stabilisatoren zugesetzt werden, um die Oxidation von Fe2 zu Fe3 zu hemmen und Fe3 zu Fe2 zu reduzieren, um die Galvanisierungslösung zu stabilisieren. Ein neu entwickelter Eisenstabilisator, der für Galvanisierungsbäder mit Nickel-Eisensulfat-Legierungen geeignet ist. Mit dieser Methode kann das durch die Korrosion von NdFeB-Magneten in der anfänglichen Galvanisierungslösung von Galvanikunternehmen erzeugte Fe3 von Verunreinigungsionen in sozial nützliche Ionen umgewandelt werden, was die Wartung der Galvanisierungslösung erleichtert. Derzeit werden gängige Beschichtungslösungen für Zink-Eisen-Legierungen in chlorierte Säuresysteme, neutrale Sulfatsysteme und alkalische Zinkatsysteme unterteilt. In diesen Managementsystemen liegt der Schlüssel zur Verwirklichung von NdFeB darin, wie die Korrosion der Beschichtungslösung auf der Oberfläche von NdFeB-Magneten reduziert werden kann, bevor Metallionen durch Entladung abgeschieden werden, und wie Unternehmen das Fe2 in der Beschichtungslösung sicherer und stabiler machen können Galvanisieren von Zink-Eisen-Legierungen. .
Schwarzes Zink: Die Oberfläche des Produkts wird je nach Kundenwunsch schwarz behandelt. Bei der Galvanisierung geht es hauptsächlich darum, durch chemische Verarbeitung auf Basis der Feuerverzinkung eine Schicht aus schwarzem Schutzfilm anzubringen. Diese Folie kann auch zum Schutz des Produkts beitragen. Verbessern Sie die Korrosionsbeständigkeit und erhöhen Sie die Oxidationszeit. Allerdings wird die Oberfläche leicht zerkratzt und verliert ihre Schutzwirkung. Heutzutage verwenden nur noch sehr wenige Menschen es und die meisten werden durch Epoxidharz ersetzt. Es ist grauschwarz und größtenteils durch Epoxidharz ersetzt.
1.3 Vakuum-Ionen-Aluminiumbeschichtung Die Vakuum-Ionen-Aluminisierungstechnologie ist eine Oberflächenbehandlungsmethode, die Vakuumverdampfung, Ionenimplantation und Wetterabscheidungstechnologie kombiniert. Basierend auf Vakuumverdampfung und Plasmaaktivierung wird der Dampf des Dünnschichtmaterials in der Glimmentladung von Inertgas ionisiert und anschließend das Substrat bombardiert und beschichtet. Bei dieser Methode handelt es sich um eine Trockenbeschichtungstechnologie, mit der Fehler wie restliche nasse Beschichtungslösung im Spalt zwischen den Magneten, Korrosion der Magnetoberfläche durch die Beschichtungslösung und Versprödung der Beschichtung aufgrund der Wasserstoffabsorption durch den Magneten während der Galvanisierung vermieden werden können. Die Haftfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit der ionenplattierten Aluminiumschicht sind viel höher als die der Zink- und Nickelbeschichtung. Während des Ionenplattierungsprozesses kann der Beschuss der Oberfläche des Magneten mit hochenergetischen Ionen und Atomen bis zu einem gewissen Grad die Injektion von Ionen beeinflussen und eine Reaktion zwischen der Metallverbindung und dem Magneten auslösen. Die Bildung einer neuen Phase verbessert nicht nur die Haftfestigkeit der Beschichtung, sondern erhöht auch die Koerzitivfeldstärke des Magneten. Der Ionenaluminisierungsprozess verursacht keine Verschmutzung der sozialen Umwelt, beeinträchtigt auch nicht die Leistung des mechanischen Systems des Magneten und verbessert sogar die Ermüdungsleistung einiger verwandter Materialien. Darüber hinaus weist die Aluminiumbeschichtung eine gute Leitfähigkeit und ein schönes Aussehen auf.
1.4 Chemische Beschichtung mit einer Nickel-Phosphor-Legierung
Die stromlose Ni-P-Legierungsbeschichtungstechnologie ist eine Methode, bei der ein Reduktionsmittel verwendet wird, um die Ni-P-Beschichtung auf der Oberfläche aktivierter Teile ohne Stromzufuhr autokatalytisch zu reduzieren. Bei der Nickel-Phosphor-Beschichtung wird Nickelsalz verwendet, um Nickelionen unter der Wirkung von Hypophosphit zu reduzieren, und Hypophosphit zersetzt Phosphor. Der Reduktionsreaktionsprozess kann nur unter Einwirkung unterschiedlicher Katalysatoren durchgeführt werden. Metalle wie Aluminium, Nickel, Kobalt, Eisen und deren Legierungen wirken katalytisch, sodass NdFeB-Magnete direkt mit Nickel-Phosphor-Legierungen plattiert werden können. Zu Beginn der Reduktionsreaktion kann aufgrund der autokatalytischen Wirkung von Nickel spontan und gleichmäßig eine Nickellegierungsbeschichtung über den gesamten Magneten erhalten werden. Um die Qualität sicherzustellen, sollten beim stromlosen Galvanisieren Komplexbildner, Puffer, Stabilisatoren, pH-Regulatoren usw. zugesetzt werden. Die Beschichtung aus einer Nickel-Phosphor-Legierung weist weniger Poren, eine gleichmäßige Dicke, eine hohe Härte, eine glatte Oberfläche und eine gute Haftung auf dem Untergrund auf. Beschichtungen mit einem Phosphorgehalt von mehr als 7 % haben eine amorphe Struktur, keine Korngrenzendefekte und eine hohe Korrosionsbeständigkeit.
1,5 Kupfer: Kommt hauptsächlich in der Eisenwarenindustrie vor. Im Bereich der NdFeB-Magnete nutzen es nur sehr wenige Menschen. Sein Aussehen ist hellgelb. Sehr selten verwendet, das Aussehen ist hellgelb
1.6 Chrom: Chromgalvanisierung ist in der Branche ebenfalls relativ selten. Die Kosten für den Galvanisierungsprozess sind sehr hoch und können von normalen Unternehmen nicht übernommen werden. Allerdings ist seine Fähigkeit, Fäule freizusetzen, sehr stark und es ist schwierig, mit anderen Substanzen zu reagieren. Wird hauptsächlich in Gebieten mit extrem hohem pH-Wert verwendet. Dies wird im Allgemeinen selten gewählt.
1,7 Gold: Der Großteil des hellgelben Goldschmucks, den Sie an einigen Ständen auf der Straße sehen, besteht aus galvanisiertem Gold oder Kupfer. Durch die Vergoldung sieht die Oberfläche des Produkts genauso gut aus wie der Kern. Es wird im Allgemeinen im Bereich Schmuck verwendet. Es wird auch als leitfähige Komponente in einigen hochwertigen Luxus-Konsumelektronikgeräten verwendet. Beispielsweise ist die leitfähige Schnittstelle von drahtlosen Bluetooth-Headsets mit relativ hohem Markenwert vergoldet.
2. Organische Beschichtung
2.1 Polymerbeschichtungen können zum Schutz der Magnetoberfläche in stark korrosiven Umgebungen und Anwendungen verwendet werden, die eine elektrische Isolierung erfordern. Die wichtigsten Forschungsmaterialien für NdFeB-Magnetpolymer-Verbundbeschichtungen sind Harze und organisch gebundene Polymere, von denen die Harzbeschichtung am häufigsten verwendet wird. Denn Epoxidharz weist eine sehr gute Wasserbeständigkeit, Chemikalienbeständigkeit und Klebeeigenschaften auf und entwickelt eine eigene ausreichende Härte. Zu den verfügbaren Harzbeschichtungen gehören neben Epoxidharz auch Polyacrylat, Polyamid, Polyimid usw. Es können auch Mischungen dieser Harze verwendet werden. Zu den Hauptinhalten der Beschichtungsprozessforschung zählen das Sprühen und die Elektrophorese. Kathodische Elektrophoresebeschichtungen weisen eine hohe Säurebeständigkeit, Alkalibeständigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit und mechanische Eigenschaften, insbesondere Haftung, auf. Vor der Elektrophorese wird üblicherweise eine Zinkphosphat-Vorbehandlung durchgeführt. Zinkphosphat ist sowohl eine Isolierschicht als auch eine Korrosionsschutzschicht. Verbundmagnete oxidieren leicht an der Luft. Durch die Beschichtungsbehandlung kann das Magnetpulver vom Sauerstoff oder Wasser in der Luft isoliert werden, um Oxidation und Rost zu verhindern. Cheng et al. Zum Oberflächenschutz von NdFeB-Magneten wurde ein neuartiges Harzmaterial (Bismaleimidharz) eingesetzt, das eine höhere Stabilität und eine geringere Feuchtigkeitsempfindlichkeit als Epoxidharz aufweist.
2.2Parylene ist ein neues konformes Beschichtungsmaterial, das Mitte bis Ende der 1960er Jahre von der britischen Union Carbide Company entwickelt wurde. Es ist ein Paraxylol-Polymer. Der hydromagnetische Rohstoff NdFeB-Magnet aus seltenen Erden ist ein starkes magnetisches Material mit hervorragender Leistung und einer der wichtigen Rohstoffe für die Miniaturisierung und Ultraminiaturisierung von Mikromotoren. Allerdings ist diese Art von Material in der Luft sehr instabil. Größere Materialien verwenden in der Regel Galvanisierung oder autophoretische Epoxidharzlackierung als Schutzbeschichtung. Kleine und mittelgroße seltene magnetische Materialien mit einer Größe von 1-5 mm, insbesondere Ringe und Zylinder. Formähnliche erdmagnetische Materialien können mit den oben genannten herkömmlichen Methoden keinen zuverlässigen Schutz mehr bieten und die Anwendungsanforderungen nicht mehr erfüllen. Die Kombination aus dem einzigartigen Produktionsprozess und den hervorragenden Eigenschaften von Polyparalylen ermöglicht es, kleine und mittelgroße Kompaktmagnete vollständig und ohne Schwächen zu beschichten. Das damit beschichtete Permanentmagnetmaterial kann 10 Tage lang in Schwefelsäure getaucht werden. Das Obige korrodiert nicht. Derzeit verwenden fast alle kleinen und mittelgroßen magnetischen Materialien auf der Welt Parylen als Isolationsschicht und Schutzbeschichtung.
3. Fazit
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass beim Oberflächenschutz von NdFeB einige Fortschritte erzielt wurden. Es wurde eine gute Korrosionsbeständigkeit erreicht, was die weitere Verbreitung von NdFeB-Magneten erheblich fördert. Es gibt jedoch unterschiedliche Nachteile für unterschiedliche Schutzarbeitsmethoden. Für den Galvanikprozess sind die Verbesserung der Schichthaftung und die Reduzierung der Wasserstoffversprödung Schlüsseltechnologien. Obwohl das Vakuum-Ionen-Aluminisierungsverfahren eine gute Haftung und Korrosionsbeständigkeit aufweist, ist die Beschichtung aufgrund der Wasserstoffabsorption durch den Magneten anfällig für Risse. Obwohl die stromlose Beschichtung mit Nickel-Phosphor-Legierungen die Beschichtungsfähigkeit und Beschichtungshärte von Teilen mit komplexen Formen verbessern kann, ist es zu diesem Zeitpunkt schwierig, den komplexen Prozess aufrechtzuerhalten. Obwohl organische Beschichtungen eine gute Haftung und Korrosionsbeständigkeit aufweisen, ist ihre Hochtemperaturbeständigkeit äußerst gering. Daher gibt es bei der NdFeB-Oberflächenschutztechnologie noch viel Raum für Verbesserungen. Um die NdFeB-Oberflächenschutztechnologie zu entwickeln oder zu verbessern, sollten daher gleichzeitig folgende Bedingungen erfüllt sein: geringe oder keine Wasserstoffversprödung während des Beschichtungsprozesses; (2) die Beschichtung sollte eine gute Substrathaftung aufweisen; (3) Die Beschichtungsoberfläche muss dicht sein, keine Mikroporen oder Risse aufweisen, die Beschichtung sollte eine geringe Permeabilität aufweisen und die Beschichtung sollte eine gewisse Temperaturstabilität aufweisen.
