[发明专利]复合镀层、镀膜设备及镀膜方法

说明书

本发明公开一种形成于钕铁硼稀土磁体表面的复合镀层、镀膜设备及镀膜方法。镀膜设备包括镀膜室，镀膜室的顶部安装有靶材，其特征在于，靶材包括第一靶材和第二靶材；第一靶材为Nd靶材，或者为Pr靶材，或者为Nd、Pr、Cu中至少两种以上的合金靶材；第二靶材为Tb靶材；第一靶材位于第二靶材的前方。本发明的镀膜设备及镀膜方法，提高了重稀土金属的使用效率。

技术领域

本发明属于机械设备领域，尤其涉及一种用于制造稀土磁体的复合镀层、镀膜设备及镀膜方法。

背景技术

烧结钕铁硼磁体有着优异的磁性能，广泛的应用于电子信息、汽车工业、医疗设备、能源交通等领域。近年来，在风力发电、节能家电及新能源汽车等节能环保领域有了新的应用。其中很多应用要求磁体具有较好的耐热性，不仅要求磁体具有较高的最大磁能积(BH)max，同时还要求有高的内禀矫顽力Hcj，以减少在使用过程中尤其是在相对使用温度较高的环境下的不可逆减磁，确保磁体在上述环境中长期使用时仍保持高的磁性能。其方法之一是，将重稀土元素扩散进入磁体晶界及主相晶粒边缘区域，既能达到提高各向异性场的目的，又避免降低剩磁和磁能积，同时成本下降。

公开号为CN106282948A的中国专利公开了一种镀膜方法和镀膜系统及稀土磁体的制备方法。此发明的方法和系统采用连续通过式的磁控溅射设备溅射Dy或Tb等重稀土金属在磁体表面，有效控制溅射层的厚度以及均匀性，可实现晶界扩散技术制备磁体快速连续生产。但是由于靶材选用了单一重稀土金属靶材，使得靶材成本较高，且重稀土利用率不足。

公开号CN101375352A的中国专利公开了一种的磁体制备方法，先在磁体表面溅射堆积Al等金属膜层，随后在Al膜层上溅射Dy、Tb重稀土膜层，进行扩散处理后使金属元素Al从表面扩散至烧结磁体的内部，并且，使重稀土元素从表面扩散至烧结磁体的内部，从而可以提高磁体的性能。但是其扩散后磁体性能提升不足，且大批量生产的磁体磁性能一致性不好。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种复合镀层、镀膜设备及镀膜方法，通过新的复合镀层提升磁体的内禀矫顽力和最大磁能积，提高了重稀土金属的使用效率，且多个磁体间的性能稳定。

本发明提供一种形成于钕铁硼稀土磁体表面的复合镀层，其特征在于，所述复合镀层包括第一镀层和第二镀层，所述第二镀层位于所述第一镀层的表面，所述第一镀层为Nd镀层，或者为Pr镀层，或者为Nd、Pr、Cu中至少两种以上的合金镀层，所述第二镀层为Tb镀层。

所述第一镀层的厚度为0.2～2μm，所述第二镀层的厚度为2～10μm。

所述复合镀层还可以包括第三镀层，所述第三镀层位于所述第二镀层的表面，所述第三镀层为Dy镀层。

所述第三镀层的厚度为1～2μm。

本发明还提供一种镀膜设备，包括镀膜室，所述镀膜室的顶部安装有靶材，所述靶材包括第一靶材和第二靶材；所述第一靶材为Nd靶材，或者为Pr靶材，或者为Nd、Pr、Cu中至少两种以上的合金靶材；所述第二靶材为Tb靶材；所述第一靶材位于所述第二靶材的前方。

上述镀膜设备中，所述靶材还包括第三靶材，所述第三靶材为Dy靶材，所述第三靶材位于所述第二靶材的后方。

上述镀膜设备还包括清洗室和第一缓冲室，所述清洗室内安装有离子轰击清洗器，所述清洗室连通所述镀膜室，所述第一缓冲室连通所述镀膜室。

上述镀膜设备还包括进样室和冷却室，所述进样室连接所述清洗室，所述冷却室通过第一阀门连接所述第一缓冲室。

上述镀膜设备中，所述进样室、清洗室和第一缓冲室的顶部分别连接有分子泵；所述进样室的分子泵位于靠近所述清洗室一侧；所述清洗室的两端均安装有分子泵；所述第一缓冲室的分子泵位于靠近所述镀膜室一端。