NdFeB表面磁控溅射沉积Ti/Al多层膜的结构及耐腐蚀性能

采用直流磁控溅射技术在烧结NdFeB磁体表面沉积Ti/Al多层膜,并研究其结构及在NaCl溶液中的耐腐蚀性能。在Ti/Al多层膜中,Ti层为密排六方结构,成功打断了Al层(面心立方结构)的柱状晶结构生长。与纯Al膜相比,Ti/Al多层膜具有更致密的表面,且周期数增加,表面越平整致密。动电位极化曲线结果发现,纯Al膜试样的自腐蚀电流密度为1.9×10-5 A/cm-2左右,5周期Ti/Al多层膜试样的自腐蚀电流密度约为1.1×10-7 A/cm2,比纯Al膜小近两个数量级,且随着多层膜周期数的增加,其腐蚀电流密度进一步减小。这些结果表明在快速且破坏性强的腐蚀情况下,Ti/Al多层膜抗腐蚀能力比纯Al膜好,且随着周期数的增加进一步提高。NaCl溶液中长期腐蚀试验时,Ti/Al多层膜的耐腐蚀性能不如纯Al膜,这可能是由Ti层和Al层间形成原电池且多层膜应力较大导致。     

磁控溅射Al-Ti合金薄膜的结构与性能变化

采用磁控溅射共沉积法制备AlTi合金薄膜,利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）以及纳米压痕仪等研究了薄膜成分、薄膜结构、薄膜形貌与薄膜力学性能之间的相互关系。结果表明： 当薄膜钛(Ti)含量低于26%时,薄膜为晶态固溶体(fcc Al(Ti));钛含量为32%时,薄膜为固溶体非晶混合相;钛含量介于35%~62%时,薄膜为非晶;钛含量为73%时,薄膜为非晶固溶体混合相;钛含量高于76%时,薄膜为晶态固溶体(hcp Ti(Al));AlTi薄膜的非晶区间为32%~73%Ti。同时非晶薄膜的内部结构较晶体更为致密。非晶薄膜的硬度和模量较晶体更高。这表明共沉积法可快速研究AlTi薄膜的结构、形貌及性能随薄膜成分的变化,并获取薄膜的非晶区间。     

烧结NdFeB磁体MnCl2-AlCl3-BMIC离子液体电沉积Al-Mn合金层的防腐蚀性能

对烧结NdFeB磁体作Al-Mn合金镀可以提高其耐腐蚀性能,但这只能在无水体系中进行.以MnCl2-AlCl3-BMIC(氯化1-丁基-3-甲基咪唑)为离子液体(AlCl3与BMIC的摩尔比为2∶1),对NdFeB磁体电沉积Al-Mn合金.采用SEM扫描电镜观察了Al-Mn镀层的形貌,采用X射线衍射分析了相结构,采用3.5％NaCl溶液测试了耐腐蚀性能;探讨了离子液体中MnCl2浓度对Al-Mn合金镀层结构及性能的影响.结果表明:NdFeB磁体表面电沉积Al-Mn合金,当离子液体中MnCl2浓度为0.05～0.25 mol/L时,Al-Mn合金镀层的结构由晶态逐渐转变为非晶态,耐腐蚀性能显著提高,且优于铝镀层.