[发明专利]磁体表面处理方法和烧结钕铁硼磁体

说明书

本发明提供一种磁体表面处理方法和烧结钕铁硼磁体。所述磁体表面处理方法包括以下步骤：预处理；通过真空清洗轰击来活化所述磁体的表面；成膜；以及后处理。所述成膜步骤由第一步工艺和第二步工艺依次交替重复进行。所述第一步工艺是：加热蒸发金属铝，同时打开离子源，使氩离子在蒸发区与铝蒸汽接触，以便将铝原子变成铝离子，保持氩分压在小于4×10^‑1Pa的条件下，在所述磁体上加载不小于1000V的负偏压。所述第二步工艺是：保持氩分压在不小于5×10^‑1Pa的条件下，在所述磁体上加载不小于200V的负偏压。所述烧结钕铁硼磁体的表面通过所述磁体表面处理方法而形成有金属膜。

技术领域

本发明涉及一种磁体表面处理方法和烧结钕铁硼磁体。

背景技术

烧结钕铁硼永磁材料已经广泛应用于信息产业、医疗、汽车、家电以及机械电子元件等领域。但是，烧结钕铁硼磁体的组织结构导致其自身容易氧化，因此需要对磁体的表面进行处理，以提高耐腐蚀能力。

真空镀膜由于产品不仅外观优美，高温减磁低，而且工艺过程基本不涉及电解液，更为环保，因此是磁体表面防护技术今后的发展方向之一。

美国专利文献US6861089公开了一种阻止在磁体表面的金属沉积薄膜上产生凸起的方法。我们通过实验发现，在该文献所公开的条件下生产的铝薄膜呈图1所示的柱状晶，虽然表面没有凸起，但是柱状晶颗粒大，晶粒1间存在孔隙2，这种结构的防腐效果不理想。

在气相沉积时，金属铝容易沉积在钕铁硼主相及凸起上，在更容易腐蚀的富钕相和凹坑处形成缝隙。美国专利文献US8163106公开了一种成膜技术，其成膜速度先慢后快，使得磁体基体表面生成的柱状晶在前期得到充分的生长，在后期迅速壮大，包围富钕相和凹坑处的缝隙，在三分之二以上镀层形成致密的金属铝层。

中国专利申请200810000002.5公开了一种无弧斑的真空电弧离子镀膜技术。当真空度在10～10^-3Pa时，真空室内壁成为无弧斑真空电弧的阳极或者不作为阳极，而蒸发离子源的圆形断面的圆柱形阴极是镀料供给源，提供无液滴、高电离度、高密度的金属蒸汽等离子体，并射向位于其对面的施加了负偏压的工件上，从而完成镀膜。利用这种技术所形成的镀层是晶内致密、晶界间疏松的柱状晶。当暴露在腐蚀环境中时，晶界间容易受到腐蚀而破坏，使磁体基材遭受腐蚀。

为了消除柱状晶，可以在基材上加载3000～5000V的负偏压。此时，磁体附近的氩原子电离，金属原子和氩离子接触后生成金属离子，在负偏压引导下轰击磁体基材的表面和已经沉积在基材上的金属。由于偏压较高，电离后的金属离子受到负偏压吸引作用，越靠近基材轰击的加速度越大，到达基材表面时离子的动能足以冲破柱状晶的晶界，从而可以消除柱状晶。

但是，当加载如此高的负偏压时，真空度必须达到10^-3Pa以上，否则不能稳定地工作，而达到这样的高真空度需要较长的准备时间，这样导致生产效率低下。另一方面，此时分子的自由程较大，金属原子和离子不易改变方向，绕射能力差，容易受到沉积表面突点的遮挡，沉积后出现缝隙。

在较低真空度下，在真空蒸发室内增加离子源辅助氩气电离，可以使金属获得较高的电离度。但是依然不能给金属离子提供足够的能量使其轰击沉积表面而消除柱状晶。而且加入辅助离子源后，能加载在基材上的最高负偏压由于受到离子源和真空度的影响，会变得更低。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种磁体表面的处理方法，在达到消除柱状晶的同时，又避免了缝隙及孔洞的产生，从而形成防腐效果良好的致密金属镀层。

所述方法包括以下步骤：

A、预处理

首先，对待处理磁体进行倒角，使其边角圆弧不小于0.2mm；接着，清除所述磁体上的油污和锈斑；

B、通过真空清洗轰击来活化所述磁体的表面