烧结NdFeB表面沉积Al/Ni薄膜及其耐腐蚀性研究

发布时间：2021-01-18 17:53

　　钕铁硼（NdFeB）永磁材料作为一种性价比很高的能量转换介质而被广泛应用于各个领域。但它的耐腐蚀性很差,在潮湿环境或与腐蚀介质接触均容易产生腐蚀,因此必须进行表面涂层。目前主要采用的方法是电镀Ni或其他金属。而物理气相沉积方法相比电镀,具有工艺环保,薄膜质量高的优势,已经成为未来发展方向。本文采用磁控溅射方法在烧结NdFeB磁体表面沉积了Al、Ni单层和多层复合薄膜,研究了薄膜的制备工艺、组织结构以及薄膜成分和结构对耐腐蚀性和其他性能的影响。论文主要研究内容和结论如下:（1）研究了溅射工艺对NdFeB表面溅射Al薄膜、Ni薄膜和Al/Ni复合多层膜的影响。发现纯Al膜和Ni膜均以柱状晶的形式沉积到基片上。随功率和时间的增加,膜的厚度增大。偏压均可打断薄膜柱状晶结构生长,提高薄膜质量。而Al/Ni复合多层膜中,两种膜均以独立的相沉积,Ni膜打断了Al膜的柱状晶结构。随膜层数由3增加到13时,薄膜表面颗粒变小并变得致密平整。此外,磁控溅射具有绕射性,但侧面沉积薄膜厚度小于表面。薄膜沉积速率受基片清洁度和平整度以及溅射工艺影响。（2）对镀膜磁体进行了电化学测试,结果表明,分别在溅射功率为10... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 稀土永磁材料
        1.1.2 NdFe B永磁材料
    1.2 烧结NdFe B永磁材料的腐蚀行为
    1.3 NdFe B永磁材料的常用防护方法
        1.3.1 合金化法
        1.3.2 镀层防护技术
    1.4 物理气相沉积技术制备NdFeB磁体表面涂层
        1.4.1 真空蒸发镀
        1.4.2 离子镀
        1.4.3 磁控溅射技术
    1.5 本论文的选题意义及主要研究内容
        1.5.1 本论文的选题意义
        1.5.2 本论文的主要研究内容及技术路线
第二章 薄膜制备与测试方法
    2.1 薄膜制备仪器、材料与试剂
    2.2 薄膜制备方法
    2.3 薄膜性能测试方法
        2.3.1 薄膜微观组织结构分析（SEM）
        2.3.2 薄膜成分分析（EDS）
        2.3.3 薄膜相结构分析（XRD）
        2.3.4 薄膜电化学性能测试
        2.3.5 薄膜电化学交流阻抗测试（EIS）
        2.3.6 中性盐雾试验（NSS）
        2.3.7 磁性能测试（PPMS）
第三章 NdFeB表面沉积Al膜的研究
    3.1 引言
    3.2 溅射功率对NdFeB磁体表面沉积Al膜的影响
        3.2.1 沉积参数
        3.2.2 微观结构分析
        3.2.3 电化学性能
        3.2.4 中性盐雾试验
    3.3 偏压对NdFeB磁体表面沉积Al膜的影响
        3.3.1 沉积参数
        3.3.2 微观结构分析
        3.3.3 电化学性能
        3.3.4 中性盐雾试验
    3.4 本章小结
第四章 NdFeB磁体表面沉积Ni膜的研究
    4.1 引言
    4.2 基底对Ni膜结构的影响
    4.3 溅射功率对NdFeB磁体表面沉积Ni膜的影响
        4.3.1 沉积参数
        4.3.2 微观结构分析
        4.3.3 电化学性能
        4.3.4 中性盐雾试验
    4.4 偏压对NdFeB磁体表面沉积Ni膜的影响
        4.4.1 沉积参数
        4.4.2 微观结构分析
        4.4.3 电化学性能
        4.4.4 中性盐雾试验
    4.5 NdFe B磁体表面沉积Ni膜的抗氧化性能研究
    4.6 本章小结
第五章 NdFeB表面沉积Al/Ni复合多层膜的研究
    5.1 引言
    5.2 膜层数与工艺对NdFeB磁体沉积多层膜的影响
        5.2.1 沉积参数
        5.2.2 复合多层膜的微观组织与成分分析
        5.2.3 溅射沉积的绕射性研究
        5.2.5 多层膜性能测试及分析
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]烧结Nd-Fe-B磁体物理气相沉积Al镀层的耐高温特性[J]. 王育平,徐峰,张晶,赵慧芬.  磁性材料及器件. 2015(03)
[2]NdFeB表面镀镍层不同脉冲参数时的形貌及性能[J]. 张艳,张媛,李倩.  材料保护. 2015(04)
[3]磁控溅射技术的原理与发展[J]. 王俊,郝赛.  科技创新与应用. 2015(02)
[4]铝薄膜对烧结NdFeB磁体耐蚀性能的影响（英文）[J]. 陈娥,彭坤,杨武霖,朱家俊,李德意,周灵平.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(09)
[5]NdFeB永磁体表面磁控溅射铝防护镀层性能研究[J]. 许伟,代明江,胡芳.  表面技术. 2014(01)
[6]NdFeB永磁材料腐蚀与防护研究进展[J]. 宋振纶.  磁性材料及器件. 2012(04)
[7]15CrMnMoVA钢磁控溅射镀铝防护层耐腐蚀性能[J]. 孟亚丽,代明江,侯惠君,林松盛,韦春贝,胡芳.  中国表面工程. 2012(03)
[8]铝靶电流对磁控溅射AlSn20镀层耐蚀性的影响[J]. 郭巧琴,蒋百灵,李建平,吴兵.  特种铸造及有色合金. 2010(12)
[9]电弧离子镀ZrN/TiN涂层对烧结NdFeB的耐腐蚀及磨损性能的影响[J]. 杜军,张平,蔡志海,赵军军.  粉末冶金技术. 2010(04)
[10]氮分压对钕铁硼表面直流磁控溅射沉积AlN/Al防护涂层结构和性能的影响[J]. 李金龙,冒守栋,孙科沸,宋振纶.  中国表面工程. 2010(03)

硕士论文
[1]钕铁硼表面脉冲电镀Ni-Al/Ni-Cr复合镀层的制备及性能研究[D]. 张媛.沈阳工业大学 2015
[2]稀土磁性材料离子液体电沉积铝锰合金及其性能研究[D]. 丁晶晶.浙江大学 2014



本文编号：2985380