烧结NdFeB磁体热浸镀55A1-Zn合金研究

试验了烧结钕铁硼表面热浸镀55A1-Zn工艺，发现在烧结钕铁硼表面没有形成与镀覆材料之间的冶金结合，其原因是由于烧结钕铁硼磁体特殊的组织分布造成的，提出了烧结钕铁硼磁体热浸镀金属的条件。     

烧结NdFeB磁体热浸镀锌工艺研究

研究了在烧结钕铁硼表面热浸镀锌的工艺，结果发现在烧结钕铁硼表面和镀覆材料之间形成了冶金结合，但镀层和烧结钕铁硼基体之间有环形裂纹出现，其原因是由于钕铁硼磁体的膨胀特性造成的。     

我国烧结钕铁硼产业的发展及其生产工艺

论述了我国烧结钕铁硼产业的发展,并总结了近年来高性能烧结钕铁硼磁体生产工艺及装备的发展,同时指出我国是钕铁硼生产大国,但不是钕铁硼生产强国,应深入研究烧结钕铁硼磁体生产工艺和设备,提高我国钕铁硼磁体的产品质量,才能增加企业自身的竞争力.     

钕铁硼烧结磁体失重问题探讨

钕铁硼烧结磁体耐蚀性差,限制了其应用领域的扩展,因而改善磁体耐蚀性已成为一个重要的研究课题.本文介绍了钕铁硼烧结磁体在湿热环境下的腐蚀机理,从磁体的微观结构和成分方面分析了失重问题并且提出了相应的减少失重的措施.     

烧结钕铁硼磁体表面Zn-Co合金镀层制备工艺与耐蚀性能

采用氯化物镀液体系在钕铁硼磁体表面制备Zn-Co合金镀层,优化了Zn-Co合金镀层制备过程中的电镀工艺参数(镀液pH值、镀液温度、电流密度以及添加剂浓度),通过中性盐雾试验(NSS)、扫描电子显微镜(SEM)和动电位极化曲线,系统研究了Zn-Co合金镀层的显微组织及耐蚀性能。结果表明:烧结钕铁硼电镀Zn-Co合金镀层的最佳电镀工艺参数为:添加剂浓度为15 mL/L,pH值为4,电镀温度为25℃,电流密度为1 A/dm~2。在最佳工艺条件下制备的Zn-Co合金镀层经钝化后其耐中性盐雾时间可达120 h。合金镀层结构致密,有效填补了钕铁硼磁体的固有缺陷,为后期钝化形成致密钝化膜提供了材料基底基础。钝化后的Zn-Co合金镀层表面平整光亮,动电位极化曲线测试表明,相比Zn镀层,钝化后的Zn-Co合金镀层的自腐蚀电流密度下降了一个数量级,表明Zn-Co合金镀层钝化后具有更加优异的耐腐蚀性能。     

前处理工艺对NdFeB表面真空蒸镀Al薄膜结构及性能的影响

为了开发烧结钕铁硼磁体表面低损伤、环境友好型镀膜前处理工艺,在分别采用抛光、酸洗(50 s)、吹砂、吹砂+酸洗(5 s)4种不同工艺处理的烧结NdFeB磁体表面真空蒸镀Al薄膜。经不同工艺前处理的NdFeB基体和涂层的形貌采用扫描电子显微镜进行观察;采用拉伸试验对Al涂层和基体之间的结合力进行测试;NdFeB基体的自腐蚀行为采用电化学极化曲线进行表征。结果表明:吹砂前处理后NdFeB基体表面存在一层晶粒损伤层,导致镀Al薄膜试样镀层与基体之间的结合力(9.54 MPa)最差。而采用吹砂+酸洗(5 s)前处理后NdFeB表面镀Al试样镀层与基体之间结合力可达13.58 MPa。酸洗(50 s)及喷砂+酸洗(5 s)前处理后基体试样的自腐蚀电流密度基本相同(21μA·cm~(-2)),仅为抛光及喷砂前处理基体试样的20%。在4种工艺当中,吹砂+酸洗(5 s)前处理工艺获得最高的结合力和优异的耐腐蚀性能。     

热浸镀55Al-Zn-1.6Si合金镀层在NaCl溶液中的腐蚀行为

用盐雾试验和电化学阻抗谱法研究了热浸镀55%Al-Zn-1.6%Si合金镀层和某商用热浸镀锌层在5%NaCl溶液中的腐蚀行为,并用光学显微镜和扫描电镜分析了清除腐蚀产物后镀层表面组织形貌特征.结果表明,热浸镀55%Al-Zn-1.6%Si合金镀层耐盐雾腐蚀性约为商用热浸镀锌层的2.5倍.商用热浸镀锌层腐蚀表现出显著的扩散控制特征,而热浸镀55%Al-Zn-1.6%Si合金镀层腐蚀主要由电极表面电荷转移过程所控制.     

烧结NdFeB表面Zn-Al涂层制备及耐腐蚀机理研究

在烧结钕铁硼永磁试样表面制备了无铬锌铝烧结涂层，并确定了工艺参数。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、Fourier变换红外光谱(FTIR)、热重分析和差热综合热分析仪(TGDTA)对涂层的形貌、组成和形成机理进行了观察和研究。讨论了涂层耐腐蚀机制及其对磁体磁性能的影响。结果表明：Zn-Al涂层均匀地涂覆于NdFeB磁体表面，涂层厚度约为27μm，耐中性盐雾实验能力高达1000 h以上，对NdFeB基体起到阴极保护作用和物理屏蔽功能。     

专利信息（Ⅱ）

专利名称：钕铁硼磁体表面磁控电弧离子镀不锈钢防护层的方法 专利申请号：200810049156．3 申请日：2008—01—28 公开号：CN101220456 公开日：2008—07—16 专利申请人：河南理工大学本发明提供了一种钕铁硼磁体表面磁控电弧离子镀不锈钢防护层的方法。将钕铁硼磁体抛光后装炉,抽真空3×10^-1-100Pa,通氩气15-30Pa;接通直流电源,在钕铁硼磁体与真空室壳体之间加上400～600V负偏压,通过辉光离子轰击对多孔磁体表面进行预处理,清除磁体表面的油膜、氧化膜,时间3～5min;接通弧光电源,引弧钩与不锈钢靶材之间产生弧光放电,单靶工作电流为40～90A,磁控电弧蒸发出的靶材粒子沉积在磁体表面,     

不锈钢表面热浸镀铝工艺及表面形貌

通过控制浸镀液成分、热浸镀温度、热浸镀时间以及助镀剂等工艺因素,对304不锈钢进行热浸镀铝处理。采用金相显微镜观察热浸镀处理后试样表面质量,选出较优的热浸镀工艺参数。结果表明:采用不同的铝合金镀液,需要不同的助镀剂、浸镀温度及浸镀时间与之匹配。在纯铝液中,采用助镀剂NH4Cl+Zn Cl2,在750℃热浸镀10 min,试样表面组织较致密均匀,质量较好。采用Al-2%Si合金液作为镀液时,镀层表面粗糙度普遍较小。其中采用助镀剂NH4Cl+Zn Cl2时,在700℃下热浸镀15 min,试样表面粗糙度最小,表面较平坦。在Al-1.5%RE合金液中,采用助镀剂Cr2O3时,在750℃下热浸镀15 min,试样表面质量较好。不锈钢表面热浸镀铝层表面质量与其分形维数有密切关系,分形维数越大,表面微细结构越复杂,表面微观质量就越好。     

镀铜/镍烧结钕铁硼永磁体与DP1180钢钎焊接头的组织与性能

采用Zn-6Sn-5Bi钎料对镀Cu/Ni的烧结NdFeB永磁体和DP1180钢进行钎焊连接,对比分析了2种镀层条件下钎焊接头的微观组织和力学性能。结果表明,对于镀Cu的烧结NdFeB永磁体和DP1180钢的钎焊接头,Cu在钎料中扩散并与Zn、Fe反应生成脆性金属间化合物,导致钎缝中出现裂纹和孔洞。与无镀层时的烧结NdFeB永磁体和DP1180钢的钎焊接头相比,接头的剪切强度由61.9 MPa降低至52.3 MPa;对于镀Ni的烧结NdFeB永磁体和DP1180钢的钎焊接头,Ni集中分布在NdFeB一侧的界面处,并且由于Sn和Bi的扩散形成了不同的扩散层,其剪切强度提高至78.1 MPa。     

烧结NdFeB永磁体耐蚀涂层的研究进展

提高烧结NdFeB磁体的耐腐蚀性能一直是该领域研究的热点之一.添加金属元素和涂覆常规镀层虽然有效,但并未很好地解决NdFeB磁体耐腐蚀性差的难题.本文对常规涂层用于烧结NdFeB永磁体防腐蚀的现状进行了分析,提出以化学镀Ni-P镀层为过渡层,采用化学镀/溶胶-凝胶复合法在NdFeB磁体表面形成Ni-P/TiO2复合膜,以提高烧结NdFeB磁体耐蚀性能,拟为研发新型的烧结NdFeB磁体涂层提供参考.     

烧结钕铁硼电镀锌铁合金工艺与耐蚀性能

采用弱酸性氯化物镀液在钕铁硼基体上制备了高耐蚀性的锌铁合金镀层,讨论主要工艺参数对镀层铁含量的影响,优化工艺条件。采用盐雾试验(NSS)、SEM和电化学方法研究镀层的耐蚀性能和耐蚀机理。结果表明,优化工艺条件后合金镀层含铁质量分数为0.92%,钝化后在质量分数3.5%的Na Cl溶液中出白锈时间达到196 h。合金镀层对钕铁硼基体起到阳极保护的作用,镀层结晶致密,填补了钕铁硼基体的固有缺陷,同时又为获得致密的钝化膜创造了条件,减少了镀层表面的缺陷,使镀层整体具有极高的电阻,提高了其耐蚀性能。     

NdFeB磁体表面致密化Ni镀层制备及其耐腐蚀性能

采用高能球磨法实现烧结NdFeB磁体表面Ni镀层的致密化,并对致密化后Ni镀层进行膜/基结合力、维氏硬度测试,通过中性盐雾实验和高温PCT实验研究磁体的耐腐蚀性能,采用静态全浸腐蚀实验进一步分析磁体的腐蚀过程。结果显示,球磨处理工艺可以实现磁体表面Ni镀层的致密化,当转速400 rpm,球磨时间为24 h时,Ni-D24/NdFeB磁体的显微硬度由427.95 HV增加至502.67 HV,结合力由16.30 MPa提升至23.85 MPa,具有更好的耐机械损伤性能。镀层的自腐蚀电流密度较Ni/NdFeB磁体降低了1个数量级,耐中性盐雾时间由312 h提升至480 h,具有更好的耐腐蚀性能。     

Electrochemical corrosion behaviors and protective properties of Ni–Co–TiO2 composite coating prepared on sintered NdFeB magnet

In this paper, a protective Ni–Co–TiO₂ composite coating was prepared on the sintered NdFeB magnet by direct current electrodeposition. The surface morphologies, microstructure, and chemical composition of the composite coating were studied using scanning electron microscope (SEM), X‐ray diffraction (XRD), and energy dispersive spectroscopy (EDS), respectively. The surface morphologies and microstructure analysis showed that the composite coating possessed cauliflower‐like grain colonies, and formed face‐centered cubic (fcc) solid solution. The electrochemical corrosion behaviors of the composite coating in 0.5 mol/L H₂SO₄, 0.6 mol/L NaOH, 0.6 mol/L Na₂SO₄, and neutral 3.5 wt% NaCl solutions were evaluated by potentiodynamic polarization measurements and electrochemical impedance spectroscopy (EIS), showing good protection for NdFeB magnet. In order to further investigate the protective properties of the composite coating for NdFeB magnet and the practicability of the composite coating, the long‐term immersion test was carried out in neutral 3.5 wt% NaCl solutions using EIS. The results of long‐term corrosion test showed that the Ni–Co–TiO₂ composite coating could provide long‐term protection in neutral 3.5 wt% NaCl solutions for NdFeB magnet.     

铝薄膜对烧结NdFeB磁体耐蚀性能的影响

采用直流磁控溅射的方法在烧结NdFeB磁体表面沉积Al薄膜提高磁体的耐蚀性能。研究膜厚及溅射功率对薄膜结构和耐蚀性能的影响。利用SEM对Al薄膜的微观结构进行分析,并采用动态极化曲线和中性盐雾实验分析Al薄膜耐蚀性能。均匀致密的Al薄膜的形成是获得良好耐蚀性能的必要条件。在51-82 W溅射功率下制备的6.69μm的Al薄膜具有良好的耐蚀性能。     

烧结钕铁硼在各种酸介质中的腐蚀研究

研究了烧结钕铁硼在硝酸、盐酸、硫酸、磷酸及草酸介质中的腐蚀特征。采用动电位扫描及腐蚀失重测试分析了腐蚀行为和特征，采用AFM和SEM观察了酸腐蚀后的NdFeB表面微观形貌。结果表明，烧结钕铁硼在盐酸及硫酸介质中的腐蚀速率最大，在磷酸及草酸介质中呈钝化态，在硝酸中的边缘腐蚀较严重，对磁体的宏观尺寸破坏较大，在各种酸中腐蚀后的微表面都更粗糙了。     

Improving adhesion of electroless Ni-P coating on sintered NdFeB magnet

The poor adhesion of Ni-P coatings on sintered NdFeB magnets imposes a great challenge in industrial applications. In this work, a kind of Zn phosphate film was fabricated on NdFeB sintered magnets surface to enhance the adhesion strength between the Ni-P coating and the substrate. The results showed that the adhesion strength between magnet surface and Ni-P coating was enhanced from 2.3 MPa to 10.1 MPa after Zn phosphating treatment. The addition of the phosphate created a protective layer over the substrate and inhibited the dissolving of the substrate and generation of H₂, which deteriorated the mechanical strength of the substrate and led to lower adhesion strength. On the other hand, the pores and micro-cracks on the phosphate film enhanced the interfacial contact area as well as reinforced the anchoring of Ni-P grains through the pinning effect, thus leading to high adhesion strength between Ni-P and magnet substrate. Phosphating solution composition and process were also optimized by orthogonal experiments in this work.     

烧结型NdFeB永磁体的防腐蚀研究进展

近年来对烧结型NdFeB永磁材料表面防护层的研究不断取得进步.概括了NdFeB的成分和相结构,系统地介绍了NdFeB永磁体防腐蚀方法,主要包括改善磁体本身性能和对磁体进行表面处理2种方法.综合分析可知:目前的表面防护措施主要存在2点不足之处,即涂层工艺操作复杂,成本高;涂层的耐腐蚀性、厚度、均匀性及结合力仍达不到预期要求.最后,针对不足,我们提出可从改善前处理工艺和开发新的涂镀工艺入手,从而获得满足生产要求的镀层性能.