●烧结钕铁硼磁铁因其卓越的磁性能而被广泛应用。然而，磁体的耐腐蚀性差阻碍了其在商业应用中的进一步使用，表面涂层是必要的。目前广泛使用的镀层有电镀Ni-基涂料、电镀锌-基于涂料，以及电泳或喷涂环氧涂料。但随着技术的不断进步，对涂料的要求的 钕铁硼也在不断增加，传统的电镀层有时无法满足要求。采用物理气相沉积（PVD）技术沉积的铝基涂层具有优异的特性。
● 溅射、离子镀、蒸镀等PVD技术均可获得保护涂层。表1列出了电镀和溅射方法的原理和特性比较。
表1 电镀法与溅射法的比较特性
溅射是利用高能粒子轰击固体表面，使固体表面上的原子和分子与这些高能粒子交换动能，从而从固体表面溅射出来的现象。它于1852年由格罗夫首次发现。根据其发展时间，先后有二次溅射、三次溅射等。但由于溅射效率低等原因，一直没有得到广泛应用，直到1974年Chapin发明平衡磁控溅射，使高速低温溅射成为现实，磁控溅射技术才得以迅速发展。磁控溅射是在溅射过程中引入电磁场，使电离率提高到5%-6%的溅射方法。平衡磁控溅射原理图如图1所示。
图1 平衡磁控溅射原理图
由于其优异的耐腐蚀性能，通过沉积的Al涂层离子 汽波音公司已使用沉积（IVD）作为电镀镉的替代品。用于烧结 NdFe 时乙，它主要有以下优点：
1.H高粘合强度。
Al与Al的结合强度钕铁硼一般≥25MPa，而普通电镀Ni和NdFeB的结合强度约为8-12MPa，电镀Zn和NdFeB的结合强度约为6-10MPa。这一特性使得 Al/NdFeB 适用于任何需要高粘合强度的应用。如图2所示，在(-196℃)和(200℃)之间交替冲击10个循环后，Al涂层的附着强度仍然保持优异。
图2 Al/NdFeB在(-196℃)和(200℃)之间交替循环冲击10次后的照片
2. 浸泡在胶水中。
Al涂层具有亲水性，胶水接触角小，无脱落风险。图3显示了38毫牛 表面张力液体。测试液完全铺展在Al涂层表面。
F图3. 38的测试毫牛 表面紧张
3、Al的磁导率很低（相对磁导率1.00），不会造成磁性能的屏蔽。
这对于小体积磁铁在3C领域的应用尤为重要。表面性能非常重要。如图4所示，对于D10*10样品柱，Al涂层对磁性能的影响很小。
图4 烧结NdFeB表面沉积PVD Al涂层和电镀NiCuNi涂层后磁性能的变化。
4、厚度均匀性更好
由于它以原子和原子团簇的形式沉积，Al镀层的厚度完全可控，且厚度的均匀性比电镀镀层好得多。如图5所示，Al涂层厚度均匀，结合强度优异。
数字5 Al/NdFeB截面
5、PVD技术沉积工艺完全环保，不存在环境污染问题。
根据实际需要要求，PVD技术还可以沉积多层膜，例如具有优异耐腐蚀性的Al/Al2O3多层膜和具有优异机械性能的Al/AlN涂层。Al/Al2O3多层涂层的截面结构如图6所示。
F图6叉 部分铝的/Al2O3多层膜
目前，制约钕铁硼铝涂层产业化的主要问题是：
(1)磁体的六个面均匀沉积。磁体保护的要求是在磁体外表面沉积等效涂层，这需要解决批量加工中磁体的三维旋转，以保证涂层质量的一致性；
(2)镀铝层剥离工序。在大规模的工业生产过程中，难免会出现不合格的产品。因此，有必要去除不合格的Al涂层并重新保护不损害NdFeB磁体的性能；
(3)根据具体的应用环境，烧结NdFeB磁体有多种牌号和形状。因此，有必要针对不同等级、形状研究合适的防护方法；
(4)生产设备的开发。生产工艺需要保证合理的生产效率，这就需要开发适合钕铁硼磁体保护且生产效率高的PVD设备；
（5）降低PVD技术生产成本，提高市场竞争力；
经过多年的研究和产业化发展。杭州磁聚力科技有限公司已能够为客户提供批量PVD镀铝产品。如图7所示，相关产品照片。
图7 不同形状的镀铝NdFeB磁体。
发布时间：2023年11月22日
