[发明专利]一种烧结NdFeB磁体表面高耐蚀复合涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种烧结NdFeB磁体表面高耐蚀复合涂层的制备方法，其特征在于：对烧结NdFeB磁体进行镀膜前处理、炉内前处理，然后通过磁控溅射的方式沉积Zn薄膜，再通过真空蒸镀的方式沉积Al薄膜，继续重复沉积Zn薄膜和Al薄膜，即完成。本发明将磁控溅射Zn薄膜工艺和真空蒸镀Al薄膜工艺相结合，金属Zn与Al之间能很好地匹配，Zn/Al复合薄膜之间的结合力很高；因此，通过在NdFeB基体上交替沉积Zn薄膜和Al薄膜，能够显著提高Al薄膜与基体的结合力，而且Zn薄膜能够有效地打断铝膜的柱状晶结构生长，从而阻断了腐蚀液渗透到达基体的快速腐蚀通道，明显改善NdFeB磁体的耐腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及一种烧结NdFeB磁体表面高耐蚀复合涂层的制备方法，属于磁性材料表面防护领域。

背景技术

烧结NdFeB永磁体自1983年问世以来，以其优异的磁性能而被称为“磁王”，迅速在各类磁性材料中占据主导地位，广泛应用于电子、电机、汽车、电力、医疗器械、仪器仪表、航空航天等诸多领域。但是，由于烧结NdFeB永磁体制备工艺的特殊性，使其具有多相结构的特点，导致烧结NdFeB永磁体存在耐蚀性差、自粉化现象严重等缺点，严重限制了其应用领域的拓展。目前，用于提高烧结NdFeB永磁体耐腐蚀性的方法主要有以下两种：一是添加合金元素法；二是在磁体表面添加防护层。其中合金化法会在一定程度上降低磁体磁性能，且效果不明显；而采用表面防护处理在不影响磁性能的前提下，能够明显改善磁体的耐腐蚀性能。因此，表面防护处理是提高永磁体耐腐蚀性能的一种经济、有效的方法。

目前，用于在烧结NdFeB磁体表面添加防护层的方法主要有：电镀、化学镀、电泳、物理气相沉积等。其中物理气相沉积镀膜是一种环境友好型的添加表面防护层技术，近年来，真空热蒸发镀铝技术被广泛应用于烧结NdFeB磁体的表面防护。但是，由于所镀铝薄膜的基体/铝膜之间结合力较差，而且具有面心立方结构的铝膜呈柱状晶结构生长，晶间有明显的间隙贯穿薄膜，这些晶间间隙将成为腐蚀液渗透到达基体的快速腐蚀通道，并最终导致磁体表面所涂覆铝薄膜的腐蚀失效。有文献表明，磁控溅射钛薄膜的晶体结构为密排六方结构，通过溅射多种结构金属薄膜的交替沉积能有效抑制Al薄膜柱状晶结构的生长，能够有效阻断腐蚀液渗入铝膜的快速腐蚀通道。但是，由于Ti元素成本较高，采用该方法制备复合涂层的成本较高，且磁控溅射技术镀膜的效率较低，设备投入较高，难以实现大规模产业化生产。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种烧结NdFeB磁体表面高耐蚀复合涂层的制备方法，旨在有效改善烧结NdFeB磁体表面Al薄膜的防腐性能及镀膜与基体之间的结合力。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

本发明烧结NdFeB磁体表面高耐蚀复合涂层的制备方法，其特点在于包括以下步骤：

步骤一、对烧结NdFeB磁体进行镀膜前处理；

步骤二、对经步骤一处理后的烧结NdFeB磁体进行炉内前处理；

步骤三、通过磁控溅射的方式在烧结NdFeB磁体表面沉积Zn薄膜；

步骤四、通过真空蒸镀的方式在步骤三沉积的Zn薄膜表面再沉积Al薄膜；

步骤五、重复步骤三、步骤四。

优选的，步骤一所述镀膜前处理的方法为酸洗、喷砂或抛光。

优选的，步骤二所述炉内前处理的工艺过程包括：将经步骤一处理后的烧结NdFeB磁体装入离子镀膜机内的网笼中，采用循环氩离子轰击工艺对烧结NdFeB磁体进行轰击，保持真空室真空度为3～10Pa、Ar₂流量为130～180sccm，轰击30～50min。