المعالجة السطحية لمغناطيس ندفيب

بسبب عمليات التصنيع المختلفة، يتم تقسيمها إلى فئتين: مغناطيس ندفيب الملبد ومغناطيس ندفيب المستعبدين. يتم طلاء الطلاء المغناطيسي القوي لمغناطيس NdFeB بشكل عام بالنيكل والنحاس والكروم والذهب والزنك الأسود والزنك الأزرق والأبيض وغراء راتنجات الإيبوكسي وما إلى ذلك. اعتمادًا على عملية الطلاء الكهربائي، سيكون لون سطح المغناطيس مختلفًا أيضًا، وسيختلف وقت التخزين أيضًا.

1. طلاء المعادن
1.1 طلاء المعدن بالكهرباء
تقنية مؤسسة الطلاء الكهربائي، والمعروفة أيضًا باسم تقنية بيئة الترسيب الكهربائي، هي عملية يشكل فيها الكاثود والأنود حلقة في محلول الإلكتروليت (محلول الطلاء)، ويتم ترسيب الكاتيونات المعدنية المراد طلاءها في محلول الإلكتروليت على سطح مكون طلاء الكاثود. يتم الحصول على صيغة محلول الطلاء لطلاء المعدن بالطلاء الكهربائي NdFeB في الغالب عن طريق تحسين صيغة محلول الطلاء التقليدي. عند طلاء المعدن بالكهرباء على سطح مغناطيس NdFeB، فإن المشكلة الأساسية هي كيفية تقليل تآكل المغناطيس بواسطة محلول الطلاء ومنع محلول الطلاء من البقاء في التجويف الموجود على سطح المغناطيس. لذلك، يجب تعديل التركيب الكيميائي لمحلول الطلاء للحصول على محلول طلاء محايد والحفاظ على النشاط المناسب وذوبان طبقة الطلاء. فيما يلي مقدمة لبعض عمليات الطلاء الكهربائي NdFeB شائعة الاستخدام.
من منظور التكلفة ومقاومة التآكل والإنتاج الضخم، يعد طلاء النيكل على سطح مغناطيس ندفيب الطريقة المثالية والأكثر استخدامًا على نطاق واسع. ولكن هناك أيضًا بعض العيوب، مثل تأثير الزاوية، والسمك غير المتساوي لكل جزء، والعديد من العيوب، والمسامية الكبيرة، وما إلى ذلك. يشبه الطلاء الكهربائي بالنيكل على المغناطيس عمليات الطلاء الكهربائي العادية، ولكن التركيب الكيميائي لمحلول الطلاء يحتاج إلى تحسين. تدفق العملية كما يلي: الغسيل الفائق، الغسيل المائي، التخليل، الغسيل المائي، الغسيل الفائق، الغسيل المائي، التنشيط، الغسيل المائي، الطلاء الكهربائي، الغسيل المائي والتجفيف. تشنغ وآخرون. درس عملية الطلاء بالنيكل النبضي واقترح عملية الطلاء بالنيكل النبضي الأمثل. بلاكوود وآخرون. وجد أن مقاومة الالتصاق والتآكل لطلاء النيكل الذي تم الحصول عليه من محاليل الطلاء الحمضية كانت أفضل بكثير من طلاء النيكل القلوي. تعمل عملية الطلاء بالنيكل العضوي التي طورتها شركة Jindong اليابانية على إزالة الآثار الحتمية في الطلاء الكهربائي لهذه الأسطح المعدنية. في التطبيق الحالي لحماية NdFeB، يعد طلاء الزنك ثاني أكبر عملية بعد طلاء النيكل. نظرًا لأن سمك التبلور لطبقة الزنك المطلية بالكهرباء أكثر سمكًا من طبقة النيكل المطلية بالكهرباء، فإن مقاومة التآكل تكون أسوأ من مقاومة طبقة النيكل المطلية بالكهرباء، لكن عملية التخميل يمكن أن تشكل أفلامًا واقية بألوان مختلفة. تكلفة إنتاج وإدارة الزنك بالكهرباء منخفضة. في عملية الطلاء الكهربائي العادية، من خلال ضبط التركيب الكيميائي لمحلول الطلاء والتحكم في قيمة الرقم الهيدروجيني، يمكن طلاء NdFeB بالكهرباء مباشرة على NdFeB. وقد تم استخدامه في الإنتاج الصناعي، ولكن تحسين الالتصاق بين الطلاء والركيزة لا يزال يمثل مشكلة.
1.2 طلاء السبائك
يستخدم طلاء سبائك الزنك والنيكل على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي بسبب مقاومته الجيدة للتآكل، وانخفاض تقصف الهيدروجين وأداء التكلفة العالية. من وجهة نظر كهروكيميائية، تنتمي طلاءات سبائك الزنك والنيكل إلى طلاءات أعمدة الحديد والحديد. إن إمكاناتها المستقرة أكثر إيجابية من تلك الموجودة في طلاء الزنك النقي، لذلك في الحماية الكهروكيميائية لـ NdFeB، يكون تيار التآكل الخاص بها أصغر من تيار طلاء الزنك النقي. من الأبحاث التي أجريت على منتجات التآكل لطلاء سبائك الزنك والنيكل، يمكن للنيكل الموجود في طلاء السبائك أن يمنع بشكل فعال تفاعل سلوك التآكل في الصين. يعتبر منتج التآكل ZnCl_24Zn(OH)_2 أكثر كثافة وأكثر استقرارًا وموصلية من ZnO في طلاء الزنك. أسوأ. يستخدم نظام حمام الطلاء بسبائك الزنك والنيكل بشكل أساسي نظام الزنكات القلوي ونظام كلوريد الحمض الضعيف. تتمتع الطريقتان الأوليان بقدرات إدارة لامركزية عالية ومناسبة لطلاء الأجزاء الكبيرة والمعقدة بالكهرباء، لكن مستوى الكفاءة الحالي منخفض. هذا الأخير لديه مزايا الكفاءة الحالية العالية، وسرعة الترسيب السريعة، وانخفاض تقصف الهيدروجين ولكن التشتت الجيد. درس Zhang Xiuzhu عملية الطلاء الكهربائي لسبائك الحديد الجديدة ذات التقصف المنخفض للهيدروجين وحصل على طلاء سبيكة بمحتوى نيكل يتراوح بين 8.4% إلى 22.6%، مع عدم وجود مشكلة تقصف الهيدروجين تقريبًا.
يتم استخدام سبائك الحديد والزنك المطلية على نطاق واسع في المجالات الصناعية بسبب مقاومتها الجيدة للتآكل، وقابلية الصفائح، وقابلية اللحام، والصلابة العالية. بالمقارنة مع طلاء الزنك النقي، فإن طلاء سبائك الزنك والحديد يتمتع بمقاومة أفضل للتآكل وتكلفة أقل من طلاء سبائك النيكل والزنك النقي. ربما أصبح اتجاهًا جديدًا لحماية سطح NdFeB للمؤسسات في المستقبل. يعتمد طلاء سبائك الزنك والحديد على آلية الترسيب المشترك غير الطبيعية للزنك والحديد، حيث يتم ترسيب Fe2 وZn2 على الركيزة في وقت واحد من خلال التفريغ. يجب إضافة بعض المثبتات إلى محلول الطلاء لمنع أكسدة Fe2 إلى Fe3 وتقليل Fe3 إلى Fe2 لتثبيت محلول الطلاء. مثبت حديد تم تطويره حديثًا ومناسب لحمامات طلاء سبائك كبريتات الحديد والنيكل. يمكن لهذه الطريقة تحويل Fe3 الناتج عن تآكل مغناطيس NdFeB في محلول الطلاء الأولي لمؤسسات الطلاء الكهربائي من أيونات الشوائب إلى أيونات مفيدة اجتماعيًا، مما يسهل صيانة محلول الطلاء. في الوقت الحاضر، تنقسم حلول طلاء سبائك الزنك والحديد الشائعة إلى أنظمة حمض الحمض المكلور، وأنظمة الكبريتات المحايدة، وأنظمة الزنكات القلوية. في أنظمة الإدارة هذه، كيفية تقليل تآكل محلول الطلاء على سطح مغناطيس NdFeB قبل ترسب أيونات المعدن من خلال التفريغ، وكيف يمكن للشركات جعل Fe2 في محلول الطلاء أكثر أمانًا واستقرارًا، هي المفاتيح لتحقيق NdFeB الطلاء الكهربائي لسبائك الحديد والزنك. .
الزنك الأسود: يتم معالجة سطح المنتج باللون الأسود حسب احتياجات العملاء. فيما يتعلق بالطلاء الكهربائي، فإن الهدف الأساسي هو إضافة طبقة من الفيلم الواقي الأسود من خلال المعالجة الكيميائية على أساس الجلفنة بالغمس الساخن. يمكن أن يلعب هذا الفيلم أيضًا دورًا في حماية المنتج. تحسين وقت مقاومة التآكل وزيادة وقت الأكسدة. ومع ذلك، يتم خدش سطحه بسهولة ويفقد تأثيره الوقائي. يستخدمه عدد قليل جدًا من الأشخاص اليوم، ويتم استبدال معظمهم براتنج الإيبوكسي. لونه رمادي-أسود ويتم استبداله في الغالب براتنج الإيبوكسي.
1.3 طلاء الألومنيوم بالأيونات الفراغية تقنية الألومنيوم بالأيونات الفراغية هي طريقة معالجة سطحية تجمع بين التبخر الفراغي وزرع الأيونات وتكنولوجيا ترسيب الطقس. على أساس التبخر الفراغي وتنشيط البلازما، يتم تأين بخار مادة الغشاء الرقيق في تفريغ توهج الغاز الخامل، ومن ثم يتم قصف الركيزة وتغليفها. هذه الطريقة عبارة عن تقنية طلاء جاف، يمكنها تجنب العيوب مثل محلول الطلاء الرطب المتبقي في الفجوة بين المغناطيس، وتآكل سطح المغناطيس بواسطة محلول الطلاء، وهشاشة الطلاء بسبب امتصاص المغناطيس للهيدروجين أثناء الطلاء الكهربائي. قوة الترابط ومقاومة التآكل لطبقة الألومنيوم المطلية بالأيونات أعلى بكثير من تلك الخاصة بطبقة الزنك والنيكل. أثناء عملية الطلاء الأيوني، يمكن أن يؤثر قصف الأيونات والذرات عالية الطاقة على سطح المغناطيس، إلى حد ما، على حقن الأيونات، مما يسبب تفاعلًا بين المركب المعدني والمغناطيس. إن تكوين مرحلة جديدة لا يؤدي إلى تحسين قوة ترابط الطلاء فحسب، بل يزيد أيضًا من قوة المغناطيس. لن تسبب عملية الألمنيوم بالأيونات تلوث البيئة الاجتماعية، ولن تلحق الضرر بأداء النظام الميكانيكي للمغناطيس، بل إنها ستحسن أداء الكلال لبعض المواد ذات الصلة. بالإضافة إلى ذلك، طلاء الألومنيوم لديه موصلية جيدة ومظهر جميل.
1.4 طلاء سبائك النيكل والفوسفور غير الكهربائي
تقنية طلاء سبائك Ni-P غير الكهربائية هي طريقة تستخدم عامل اختزال لتقليل طلاء Ni-P تلقائيًا على سطح الأجزاء النشطة دون إضافة تيار. يستخدم طلاء النيكل والفوسفور ملح النيكل لتقليل أيونات النيكل تحت تأثير هيبوفوسفيت، ويتحلل هيبوفوسفيت الفوسفور. لا يمكن تنفيذ عملية تفاعل الاختزال إلا تحت تأثير محفزات مختلفة. المعادن مثل الألومنيوم والنيكل والكوبالت والحديد وسبائكها لها تأثيرات تحفيزية، لذلك يمكن طلاء مغناطيس ندفيب مباشرة بسبائك النيكل والفوسفور. في بداية تفاعل الاختزال، يمكن الحصول على طلاء سبائك النيكل تلقائيًا وبشكل موحد على المغناطيس بأكمله بسبب تأثير التحفيز الذاتي للنيكل. من أجل ضمان الجودة، يجب إضافة عوامل التعقيد، والمخازن المؤقتة، والمثبتات، ومنظمات الأس الهيدروجيني، وما إلى ذلك أثناء الطلاء اللاكهربائي. يحتوي طلاء سبائك النيكل والفوسفور على عدد أقل من المسام، وسمك موحد، وصلابة عالية، وسطح أملس، والتصاق جيد بالركيزة. الطلاءات التي تحتوي على نسبة فوسفور أكبر من 7% لها بنية غير متبلورة، ولا يوجد بها عيوب في حدود الحبوب، ومقاومة عالية للتآكل.
1.5 النحاس: يوجد غالباً في صناعة الأجهزة. عدد قليل جدًا من الأشخاص يستخدمونه في مجال مغناطيس NdFeB. مظهره أصفر فاتح. نادرا ما يستخدم، والمظهر أصفر فاتح
1.6 الكروم: الطلاء الكهربائي بالكروم نادر نسبيًا أيضًا في هذا المجال. تكلفة عملية الطلاء الكهربائي مرتفعة جدًا ولا يمكن للشركات العادية اعتمادها. ومع ذلك، فإن قدرته على إطلاق التسوس قوية جدًا ومن الصعب التفاعل مع المواد الأخرى. يستخدم بشكل رئيسي في المناطق ذات الرقم الهيدروجيني القوي للغاية. ونادرا ما يتم اختيار هذا.
1.7 الذهب: معظم المجوهرات المصنوعة من الذهب الأصفر الفاتح التي تراها في بعض الأكشاك في الشارع هي مطلية بالذهب أو النحاس. طلاء الذهب يجعل سطح المنتج يبدو جيدًا مثل القلب. يتم استخدامه بشكل عام في مجال المجوهرات. كما يتم استخدامه كمكونات موصلة في بعض الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية الفاخرة. على سبيل المثال، تستخدم الواجهة الموصلة لسماعات الرأس اللاسلكية Bluetooth ذات القيمة التجارية العالية نسبيًا طلاءًا ذهبيًا.
2. طلاء عضوي
2.1 يمكن استخدام طبقات البوليمر لحماية سطح المغناطيس في البيئات شديدة التآكل والتطبيقات التي تتطلب عزلًا كهربائيًا. المواد البحثية الرئيسية للطلاءات المركبة من البوليمر المغناطيسي NdFeB هي الراتنجات والبوليمرات العضوية المستعبدة، ومن بينها طلاء الراتنج الأكثر استخدامًا. وذلك لأن راتنجات الايبوكسي تتمتع بمقاومة ممتازة للماء ومقاومة كيميائية وخصائص لاصقة، كما أنها تطور صلابة كافية خاصة بها. بالإضافة إلى راتنجات الإيبوكسي، تشتمل الطلاءات الراتنجية المتوفرة على بولي أكريلات، وبولي أميد، وبوليميد، وما إلى ذلك. ويمكن أيضًا استخدام مخاليط من هذه الراتنجات. المحتويات الرئيسية لأبحاث عملية الطلاء تشمل الرش والرحلان الكهربائي. تتميز الطلاءات بالرحلان الكهربائي الكاثودي بمقاومة عالية للأحماض، ومقاومة القلويات، ومقاومة المذيبات، والخواص الميكانيكية، وخاصة الالتصاق. قبل الرحلان الكهربائي، عادة ما يتم إجراء المعالجة المسبقة لفوسفات الزنك. فوسفات الزنك عبارة عن طبقة عازلة وطبقة مضادة للتآكل. تتأكسد المغناطيسات المرتبطة بسهولة في الهواء. يمكن لمعالجة الطلاء عزل المسحوق المغناطيسي عن الأكسجين أو الماء الموجود في الهواء لمنع الأكسدة والصدأ. تشنغ وآخرون. طبق نوعًا جديدًا من مادة الراتنج (راتنج البيسمالميد) على حماية سطح مغناطيس ندفيب، والذي يتمتع بثبات أعلى وحساسية أقل للرطوبة من راتنجات الإيبوكسي.
2.2 الباريلين عبارة عن مادة طلاء امتثالية جديدة طورتها شركة Union Carbide البريطانية في منتصف وأواخر الستينيات. وهو بوليمر باراكسيلين. المواد الخام الهيدرومغناطيسية الأرضية النادرة NdFeB هي مادة مغناطيسية قوية ذات أداء ممتاز وواحدة من المواد الخام المهمة للتصغير والتصغير الفائق للمحركات الدقيقة. ومع ذلك، فإن هذا النوع من المواد غير مستقر للغاية في الهواء. عادةً ما تستخدم المواد الأكبر حجمًا الطلاء الكهربائي أو الطلاء الذاتي لراتنجات الإيبوكسي للطلاء الواقي. مواد مغناطيسية نادرة صغيرة ومتوسطة الحجم يبلغ حجمها 1-5 ملم وخاصة الحلقات والأسطوانات. لم تعد المواد المغناطيسية الأرضية التي تشبه الشكل قادرة على تحقيق حماية موثوقة وتلبية متطلبات التطبيق من خلال الطرق التقليدية المذكورة أعلاه. إن الجمع بين عملية الإنتاج الفريدة للبولي باراليلين والخصائص الممتازة يمكّنه من طلاء المغناطيسات الصغيرة والمتوسطة الحجم بشكل كامل دون أي نقاط ضعف. يمكن غمر مادة المغناطيس الدائم المطلية بها في حامض الكبريتيك لمدة 10 أيام. ما سبق لا يتآكل. في الوقت الحاضر، تستخدم جميع المواد المغناطيسية الصغيرة والمتوسطة الحجم تقريبًا الباريلين كطبقة عازلة وطلاء واقي.

3 - الخلاصة
باختصار، تم إحراز بعض التقدم في حماية سطح ندفيب. لقد تم تحقيق مقاومة جيدة للتآكل، مما يعزز بشكل كبير التطبيق الواسع النطاق لمغناطيس NdFeB. ولكن هناك عيوب مختلفة لطرق عمل الحماية المختلفة. بالنسبة لعملية الطلاء الكهربائي، يعد تحسين التصاق الطلاء وتقليل تقصف الهيدروجين من التقنيات الأساسية. على الرغم من أن طريقة الألومنيوم بالأيونات الفراغية تتمتع بالتصاق جيد ومقاومة للتآكل، إلا أن الطلاء يكون عرضة للتشقق بسبب امتصاص المغناطيس للهيدروجين. على الرغم من أن طلاء سبائك النيكل والفوسفور غير الكهربائي يمكن أن يحسن قدرة الطلاء وصلابة طلاء الأجزاء ذات الأشكال المعقدة، إلا أنه من الصعب الحفاظ على العملية المعقدة في ذلك الوقت. ومع ذلك، على الرغم من أن الطلاءات العضوية تتمتع بالتصاق جيد ومقاومة للتآكل، إلا أن مقاومتها لدرجات الحرارة العالية ضعيفة للغاية. ولذلك، لا يزال هناك مجال كبير للتحسين في تكنولوجيا حماية السطح ندفيب. ولذلك، لتطوير أو تحسين تكنولوجيا حماية السطح ندفيب، ينبغي استيفاء الشروط التالية في نفس الوقت: تقصف الهيدروجين قليل أو معدوم أثناء عملية الطلاء؛ (2) يجب أن يكون للطلاء التصاق جيد بالركيزة؛ (3) يجب أن يكون سطح الطلاء كثيفًا، ولا يحتوي على مسام صغيرة أو شقوق، ويجب أن يكون للطلاء نفاذية منخفضة، ويجب أن يكون للطلاء ثبات معين في درجة الحرارة.