[发明专利]一种烧结NdFeB表面等离子协同气相沉积Ni材料及制备工艺

说明书

本发明公开了一种烧结NdFeB表面等离子协同气相沉积Ni材料及制备工艺，该工艺包括前处理工艺、表面工艺、后续处理，并对镀好的试样进行250‑400℃，保温15‑40min的热处理，制备的NdFeB材料，表面膜和基体之间的粘结力提高1倍以上，基体清洁度更高，气相沉积的Ni层晶粒度较小，晶粒去向和基体配合的更密切，新工艺下表面膜的腐蚀抗性大大提高。

技术领域

本发明属于新材料表面防护领域，具体涉及一种烧结NdFeB表面等离子协同气相沉积Ni材料及制备工艺。

背景技术

NdFeB永磁材料主要是采用粉末冶金工艺烧结而成，表面疏松多孔，目前比较广泛采用的方法是电镀或化学镀，但是在电镀或化学镀的过程中，一方面，酸性或碱性的电解质水溶液会不可避免地残留在NdFeB基体的孔隙中，严重影响防护镀层的质量，使NdFeB基体达不到预期的使用寿命，其次电镀还会导致当量的H生成，渗透到NdFeB基体中，导致NdFeB氢脆失效，另一方面电镀和化学镀废液的排放对环境造成严重的污染。因此开发一种无污染，高性能的表面防护技术迫在眉睫。

物理气相沉积（PVD）技术作为一种环境友好技术，具有很多其他技术所不具备的特点，通过控制其工艺参数可以得到晶粒细小、厚度均匀、膜基结合力优异的镀层；同时由于PVD是一种干法镀技术，可以避免湿法镀时酸性或碱性电解质溶液残留在磁体孔隙内和电镀过程中磁体吸氢而导致镀层脆裂的缺点。

发明内容

本发明的目的是提高烧结NdFeB表面膜的耐腐蚀性能，增加基体和表面镀层之间的粘结力，延长烧结NdFeB的服役寿命。

本发明的另一个目的是提供一种具备耐腐蚀性的NdFeB材料。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种烧结NdFeB表面等离子协同气相沉积Ni材料的制备工艺，包括：

A、前处理工艺

1）准备未磁化的烧结NdFeB试样；

2）对试样用砂纸进行打磨，然后用超细金刚石抛光膏对NdFeB进行抛光处理；

3）表面清洗，对抛光后的NdFeB材料进行碱洗和酸洗，然后采用酒精清洗液对试样进行超声清洗，清洗完毕后把试样吹干；

B、表面工艺

a．采用电子束式物理气相沉积装置，对烧结NdFeB试样进行表面镀膜；采用真空泵对所述电子束式气相沉积装置进行抽真空处理，使腔内真空度达到1×10^-5-5×10^-5Pa,

b．将所述电子束式物理气相沉积装置加热到180-260℃，

c. 用Ar⁺离子束清洗试样表面10-30min，电弧轰击10-20min，所述电弧轰击电压10-20KV，然后采用Ni的靶材在Ar环境中进行PVD-Ni层制备,

d. 冷却控制，所述试样以0.5-2.3℃/s的速率冷却;

C、后续处理

对镀好的试样进行250-400℃，保温15-40min的热处理。

进一步地，所述打磨为试样分别用200#，400#，600#，1000#，1500#，2000#的砂纸进行打磨；

进一步地，所述碱洗和酸洗分别采用3%NaOH溶液和5%HNO₃溶液，时间分别持续60s和30s；

进一步地，所述真空度为2×10^-5Pa；

进一步地，所述Ni的靶材采用99.999%Ni的靶材，所述Ar环境采用99.999%Ar环境；