NdFeB磁体的二次化学镀耐蚀性能

研究了NdFeB磁体表面超声波化学镀和二次化学镀Ni- P合金的耐腐蚀性，用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了镀层的组织结构，结果表明，该工艺制备的镀层明显地提高了NdFeB磁体的耐蚀性能.     

烧结NdFeB永磁材料腐蚀与防护的研究现状及挑战

烧结NdFeB永磁材料的腐蚀敏感性限制了其在复杂工况下的应用,提高磁体的抗腐蚀能力和开发优异的防护涂层是领域发展的重点方向。尽管针对长寿命NdFeB磁体的探索已经做了大量工作,但是从技术工艺到基础理论,系统地研究NdFeB磁体的腐蚀问题仍然比较少,这一方面是由于材料腐蚀与防护的基础研究滞后于磁性能方面的研究工作,另一方面还与市场对材料品质要求的不断提高及多样化需求有较大关系。本文综述了耐蚀烧结NdFeB永磁材料的最新研究成果,包括影响腐蚀的因素、提高磁体耐蚀性能的基础理论及方法、表面防护战略的基本框架及工程应用中的关键技术;最后,展望了未来前景并分析了面临的挑战,期望为今后的发展指明方向。     

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.     

永磁材料的性能对室温磁制冷机中磁化场的影响

在磁路结构相同的情况下，计算了体积、形状相同，但性能不同的NdFeB永磁材料所对应的气隙相同的磁路的场强分布，并比较了它们的场强大小，分析了影响场强的因素。表明在设计磁制冷永磁磁化场时，不必一味追求高磁能积材料，要综合考虑永磁材料的磁能积、矫顽力、剩磁等性能，从而为室温磁制冷机中磁化场的建立提供选材依据。     

烧结类钕铁硼永磁材料的生产实践

1前言当代磁王——烧结类钛铁硼（NdFeB）永磁材料，因其具有超高的剩磁、矫顽力和最大磁能积等磁性能，近年来在生产、应用和市场容量中日益增长，并已成为人造永磁体中的主要产品．目前我国烧结类NdFeB永磁材料已走向产业化生产，90年代以来发展十分迅猛．据统计，1992年国内生产NdFeB永磁体产量达到490t，超过美国（380t）居全球第二位，1996年为2600t1997年出口量为2157t在全球范围内其已占主导地位．2钦铁硼永磁材料的生产2．l生产扭值年产量为120t烧结NdFeB永磁体，NdFch的成分为Nd—33％，Fe～66％，B～1．0％．产品规格划BH…     

烧结NdFeB喷涂无铬Zn-Al涂层的耐蚀性能

以硅烷为粘接剂、片状锌、铝粉为原料,采用喷涂方式在NdFeB基体上制备了环境友好型无铬Zn-Al涂层。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对涂层的相结构及形貌进行表征,采用中性盐雾试验（NSS）和电化学方法分析镀层的耐蚀性能和耐蚀机理,采用拉力试验测试涂层结合力。结果表明：Zn-Al涂层呈鳞片状,均匀致密地涂敷于NdFeB磁体表面,涂层厚度约27 μm,涂层与基体结合力可达10.95 MPa。Zn-Al对NdFeB基体起到阳极保护的作用,且涂层片状结构延长了腐蚀介质的腐蚀通道,涂层NSS测试可达600 h以上,远远超过传统电镀Zn层的耐中性盐雾能力。     

钨对化学镀Ni-W-P镀层耐蚀性能的影响

采用电化学阻抗谱和X射线衍射法研究了Ni-W-P镀层中钨的含量对镀层在镀态和700℃热处理后耐蚀性能的影响。结果表明,镀态Ni-W-P镀层的耐蚀性能主要取决于镀层的非晶化程度;热处理后由于镀层表面产生钨的氧化膜,耐蚀性能大幅度提高,其耐蚀性能与镀层表面钨氧化膜的致密性有关。     

磷含量及热处理对化学镀镍磷合金耐蚀性能的影响

研究了磷含量及热处理对化学镀镍磷合金腐蚀行为的影响,结果表明:磷含量对镀层耐蚀性影响很大,磷含量增加,镀层钝化膜形成速率加快,耐蚀性能提高;当磷含量超过8.5％,镀层为非晶态结构,耐蚀性能优异。热处理直接影响了镀层的耐蚀性能,200℃热处理1h,可改善镀层耐蚀性能,温度超过300℃,镀层组织结构发生改变,耐蚀性能降低。     

真空退火对镀Al薄膜NdFeB磁体矫顽力和耐蚀性的影响

采用电弧离子镀技术在烧结NdFeB表面沉积一层Al薄膜,并进行真空退火热处理。利用扫描电镜、永磁材料测量系统、电化学工作站和盐雾试验箱等,研究了不同退火工艺对Al/NdFeB试样显微组织、磁性能和耐蚀性的影响。结果表明,随着退火温度的升高,矫顽力先升高后降低,550 ℃退火60 min时矫顽力最高,达到22.41 kOe,较镀态试样增幅7.6%,但耐蚀性有所降低;随着退火时间的增加,矫顽力先降低后升高,550 ℃退火5 min时矫顽力为22.16 kOe,且自腐蚀电流密度较基体NdFeB降低了1~2个数量级。550 ℃退火5 min试样具有较高的矫顽力和较好的耐蚀性能。     

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NdFeB磁体热浸镀55Al-Zn合金研究

试验了烧结钕铁硼表面热浸镀 5 5Al 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。     

吸氢对钕铁硼永磁体磁特性和镀层结合强度的影响

烧结钕铁硼永磁舍金具有吸氢的性质.磁体吸氢后,其磁特性和镀层结合强度都会明显降低,甚至会失去使用功能.磁体在电镀前处理过程中以及在电镀或化学镀等过程中须注意避氢.分析了磁体吸氢和析氢的过程与机理,提出了避氢的措施.实施结果表明:镀层结合强度明显提高,而且磁体表磁力或磁通量未见异常降低.     

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永磁体的热浸镀铝工艺研究

对比多种提高NdFeB永磁体抗氧化性的方法,提出将热浸镀铝技术应用于NdFeB永磁体的防护。通过对镀层结构、镀层与基体的结合力及镀层相进行分析,结果表明：在NdFeB永磁体表面热浸镀铝,镀层与基体之间可形成良好的冶金结合,从本质上提高了镀层的结合强度;同时,通过对热浸镀铝NdFeB的抗氧化性进行分析,表明铝镀层在氧化环境中不仅能起到阳极保护作用,还可形成钝化膜,实现了对基体的双重保护。     

Primary investigation of corrosion resistance of Ni-P/TiO2 composite film on sintered NdFeB permanent magnet

In this paper, an electroless nickel plating and sol-gel combined technique used to prepare the Ni-P/TiO₂ composite film on sintered NdFeB permanent magnet is described and the composite film was characterized by X-ray diffraction (XRD), environmental scanning electron microscopy (ESEM), and energy dispersive X-ray spectrometer (EDX). The corrosion resistance of Ni-P/TiO₂ film was studied by potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques. The self-corrosion current density (i_corr) of Ni-P/TiO₂ composite film is 2.38μA/cm² in 0.5mol/L H₂SO₄ solution about 33% of that of Ni-P coating and 0.22μA/cm² in 0.5mol/L NaCl solution about 14% of that of Ni-P coating, respectively. In 0.5mol/L H₂SO₄ and 0.5mol/L NaCl solutions, the polarization resistance (Rp) of the composite film is 12.5kΩ cm² and 120kΩ cm², about 1.6 and 2 times that of Ni-P coating, respectively. The results indicate that Ni-P/TiO₂ composite film has a better corrosion resistance than Ni-P coating.     

NdFeB磁体表面化学镀Ni-P合金防腐研究

采用正交试验法对NdFeB磁体表面化学镀镍磷合金的工艺进行了优化，测量了镀层和基体在3．5％（ω）NaCl溶液、10％（φ）盐酸和20％（ω）NaOH溶液中的腐蚀速度，以及在3．5％NaCl溶液中的极化曲线和电化学阻抗谱，对比分析了在酸性和碱性条件下所得Ni-P镀层的结构和表面形貌。结果表明，采用EIS谱图及等效电路模型可对镀层和磁体在介质中的电化学参数进行拟合分析，化学镀Ni-P合金能够显著改善NdFeB磁体的耐腐蚀性能，且酸性条件下所获得的镀层为非晶态结构，表面胞状组织呈密集连续分布，耐腐蚀性能更佳。     

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.