一種用于釹鐵硼磁體的鍍膜設(shè)備及鍍膜工藝的制作方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及釹鐵硼磁體加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地講是一種用于釹鐵硼磁體的鍍膜設(shè)備及鍍膜工藝。
[0002]【背景技術(shù)】:
新型永磁釹鐵硼磁體是1983出現(xiàn)的第三代稀土材料，通常由Nd2Fe14B主相及晶界處的富釹相組成，是一種磁性功能材料，其耐蝕性差且磁性結(jié)構(gòu)易受溫度影響。采用真空鍍膜的方式可以在釹鐵硼磁體表面進行防腐性金屬膜層和功能性金屬膜層的電鍍，且真空鍍膜過程安全，無污染，對磁體損傷小。
[0003]目前釹鐵硼磁體普遍采用多弧離子鍍、磁控濺射、磁控多弧離子鍍在釹鐵硼磁體表面進行耐蝕性或功能性膜層的制備，利用上述方法鍍膜時一方面對靶材的限制性大(靶材應(yīng)不導(dǎo)磁)，另一方面靶材利用率低，當(dāng)需要鍍一些貴重金屬時成本太高難以接受。
[0004]采用真空蒸鍍可以在釹鐵硼磁體表面形成一層金屬膜層，蒸鍍時靶材利用率較多弧離子鍍、磁控濺射、磁控多弧離子鍍高，但對于熔點較高的靶材，蒸鍍時真空室內(nèi)溫度太高，會使釹鐵硼磁體的磁性組織發(fā)生變化進而影響其充磁后的性能。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是克服上述已有技術(shù)的不足，而提供一種用于釹鐵硼磁體的鍍膜設(shè)備。
[0006]本發(fā)明的另一目的提供釹鐵硼磁體的鍍膜工藝。
[0007]本發(fā)明主要解決現(xiàn)有的釹鐵硼磁體表面真空鍍膜靶材利用率低、真空室溫度過高等問題。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種用于釹鐵硼磁體的鍍膜設(shè)備，包括真空室，其特殊之處在于，所述的真空室中設(shè)相互絕緣等距分布的源極和陰極，源極和陰極外設(shè)置隔熱柵，真空室上方設(shè)陽極；陽極和陰極分別接在脈沖偏壓電源的正極和負(fù)極，陽極和源極分別接在直流偏壓電源的正極和負(fù)極，且陽極接地；真空室后側(cè)設(shè)真空系統(tǒng)，真空室的底部設(shè)氬氣入口，真空室的前側(cè)設(shè)真空室爐門，真空室爐門中部設(shè)置有觀察窗，在真空室外設(shè)光學(xué)測溫儀，光學(xué)測溫儀位置與觀察窗對應(yīng)。
[0009]進一步的，所述的源極和陰極相互絕緣且平行等距，源極表面與相對應(yīng)的平行陰極表面的距離為5_200mm。
[0010]進一步的，所述的源極和陰極的結(jié)構(gòu)為平板式、立式或筒式。
[0011]本發(fā)明的鍍膜工藝，其特殊之處在于，所述的鍍膜工藝流程如下: a對釹鐵硼磁體進行除油，酸洗后置于烘箱中進行烘干；
b將預(yù)鍍金屬靶材作為源極，釹鐵硼磁體作為陰極；釹鐵硼磁體表面與相對應(yīng)的金屬靶材源極表面之間的距離保持在5-200mm之間；
c將真空室抽真空到3*10_3-9*10-中&后，沖氬氣至1-1OOPa ；d打開陰極電源并逐步提高電壓，對釹鐵硼磁體進行輝光等離子清洗，清洗完成后將陰極電壓調(diào)小到零；
e打開源極電源并提高源極電壓，對源極靶材進行輝光等離子清洗，清洗完成后調(diào)低源極電壓至零；
f逐步提高源極電壓和陰極電壓，并使源極與陰極的電壓差，始終保持0-500V之間(源極電壓大于陰極電壓)；當(dāng)釹鐵硼磁體表面達(dá)到一定溫度后，停止對源極和陰極的電壓增力口，使溫度保持穩(wěn)定，并開始計時保溫一定時間；
g保溫結(jié)束后，關(guān)閉電源使釹鐵硼磁體冷卻至室溫后，取出釹鐵硼磁體測量表面膜層厚度。
[0012]本發(fā)明所述的一種用于釹鐵硼磁體的鍍膜設(shè)備及鍍膜工藝與已有技術(shù)相比具有突出的實質(zhì)性特點和顯著進步，1、釹鐵硼磁體表面生成的金屬膜層厚度均勻且金屬靶材的利用率高；2、整個鍍膜過程中溫度相對偏低，對磁體的損害較?。?、整個鍍膜過程可控性強，無污染，對人體無損害；4、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，靶材限制性小。
[0013]【附圖說明】:
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為平板式源極、陰極放置結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為立式源極、陰極放置結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為筒式源極、陰極放置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]其中，I陽極2源極3陰極4真空室爐門5觀察窗6光學(xué)測溫儀7氬氣入口 8真空室9脈沖偏壓電源10直流偏壓電源11真空系統(tǒng)12隔熱柵。
[0015]【具體實施方式】:
為了更好地理解與實施，下面結(jié)合附圖給出具體實施例詳細(xì)說明本發(fā)明；所舉實施例只用于解釋本發(fā)明，所舉設(shè)備結(jié)構(gòu)圖片只代表本發(fā)明的基本構(gòu)造，并不限制被發(fā)明的范圍。
[0016]實施例1，參見圖1、2，以源極2和陰極3的結(jié)構(gòu)采用平板式為例；在真空室8中設(shè)置有置于頂端的陽極1，真空室8內(nèi)設(shè)置相互絕緣等距分布陰極3和源極2，二者相互平行，源極2表面與相對應(yīng)的陰極3表面的距離為5-200mm ;在陰極3與源極2外設(shè)置隔熱柵12，陽極I和陰極3分別接在脈沖偏壓電源9的正極和負(fù)極，陽極I和源極2分別接在直流偏壓電源10的正極和負(fù)極，且陽極I接地；真空系統(tǒng)11設(shè)置在真空室8后側(cè)，氬氣入口 7在真空室8底部，真空室8的前側(cè)安裝真空室爐門4，真空室爐門4中部有觀察窗5，在真空室8外安裝光學(xué)測溫儀6，光學(xué)測溫儀6位置與觀察窗5對應(yīng)，通過光學(xué)測溫儀6可以測量陰極3表面溫度；源極2為預(yù)鍍金屬，預(yù)鍍金屬包括鏑、鋱、欽、鐠、釹、鈮、鑰、銅、鈦、鋁、鈷或其合金，陰極3為釹鐵硼磁體。
[0017]實施例2，參見圖3，同實施例1，不同之處是源極2和陰極3的結(jié)構(gòu)采用立式。
[0018]實施例3，參見圖4，同實施例1，不同之處是源極2和陰極3的結(jié)構(gòu)采用筒式。
[0019]本發(fā)明是采用上述釹鐵硼磁體鍍膜設(shè)備的鍍膜工藝，基本原理為雙層輝光等離子表面冶金，基本鍍膜工藝流程如下:
1、對釹鐵硼磁體進行除油，酸洗后置于烘箱中進行烘干；
2、將預(yù)鍍金屬靶材作為源極，釹鐵硼磁體作為陰極；釹鐵硼磁體表面與相對應(yīng)的金屬靶材源極表面之間的距離保持在5-200mm之間；
3、將真空室抽真空到3*10_3-9*10-中&后，沖氬氣至1-1OOPa；
4、打開陰極電源并逐步提高電壓，對釹鐵硼磁體進行輝光等離子清洗，清洗完成后將陰極電壓調(diào)小到零； 5、打開源極電源并提高源極電壓，對源極靶材進行輝光等離子清洗，清洗完成后調(diào)低源極電壓至零；
6、逐步提高源極電壓和陰極電壓，并使源極與陰極的電壓差，始終保持0-500v之間(源極電壓大于陰極電壓);當(dāng)釹鐵硼磁體表面達(dá)到一定溫度后，停止對源極和陰極的電壓增力口，使溫度保持穩(wěn)定，并開始計時保溫一定時間；
7、保溫結(jié)束后，關(guān)閉電源使釹鐵硼磁體冷卻至室溫后，取出釹鐵硼磁體測量表面膜層厚度。
【主權(quán)項】
1.一種用于釹鐵硼磁體的鍍膜設(shè)備，包括真空室(8)，其特征在于，所述的真空室(8)中設(shè)相互絕緣等距分布的源極(2)和陰極(3)，源極(2)和陰極(3)外設(shè)置隔熱柵(12)，真空室(8)上方設(shè)陽極(I);陽極(I)和陰極(3)分別接在脈沖偏壓電源(9)的正極和負(fù)極，陽極(I)和源極(2)分別接在直流偏壓電源(10)的正極和負(fù)極，且陽極(I)接地；真空室(8)后側(cè)設(shè)真空系統(tǒng)(11)，真空室(8)的底部設(shè)氬氣入口(7)，真空室(8)的前側(cè)設(shè)真空室爐門(4)，真空室爐門(4)中部設(shè)置有觀察窗(5)，在真空室(8)外設(shè)光學(xué)測溫儀(6)，光學(xué)測溫儀(6)位置與觀察窗(5)對應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于釹鐵硼磁體的鍍膜設(shè)備，其特征在于，所述的源極(2)和陰極(3)相互絕緣且平行等距，源極(2)表面與相對應(yīng)的平行陰極(3)表面的距離為5-200mmo
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于釹鐵硼磁體的鍍膜設(shè)備，其特征在于，所述的源極(2)和陰極(3)的結(jié)構(gòu)為平板式、立式或筒式。
4.采用權(quán)利要求1-3的任一鍍膜設(shè)備的鍍膜工藝，其特征在于，所述的鍍膜工藝流程如下: a對釹鐵硼磁體進行除油，酸洗后置于烘箱中進行烘干； b將預(yù)鍍金屬靶材作為源極，釹鐵硼磁體作為陰極；釹鐵硼磁體表面與相對應(yīng)的金屬靶材源極表面之間的距離保持在5-200mm之間； c將真空室抽真空到3*10_3-9*10-中&后，沖氬氣至1-1OOPa ； d打開陰極電源并逐步提高電壓，對釹鐵硼磁體進行輝光等離子清洗，清洗完成后將陰極電壓調(diào)小到零； e打開源極電源并提高源極電壓，對源極靶材進行輝光等離子清洗，清洗完成后調(diào)低源極電壓至零； f逐步提高源極電壓和陰極電壓，并使源極與陰極的電壓差，始終保持0-500V之間(源極電壓大于陰極電壓)；當(dāng)釹鐵硼磁體表面達(dá)到一定溫度后，停止對源極和陰極的電壓增力口，使溫度保持穩(wěn)定，并開始計時保溫一定時間； g保溫結(jié)束后，關(guān)閉電源使釹鐵硼磁體冷卻至室溫后，取出釹鐵硼磁體測量表面膜層厚度。
【專利摘要】本發(fā)明主要涉及一種用于釹鐵硼磁體的鍍膜設(shè)備及鍍膜工藝，專用鍍膜設(shè)備的基本原理為雙層輝光等離子表面冶金，其主要特征結(jié)構(gòu)包括真空室，真空室中部平行等距且相互絕緣的源極和陰極，源極和陰極外的隔熱柵，真空室上方的陽極，真空室下方的氬氣入口以及真空室后方的真空系統(tǒng)，真空室外的測溫系統(tǒng)；表面生成的金屬膜層厚度均勻且金屬靶材的利用率高，整個鍍膜過程中溫度相對偏低，對磁體的損害較小，可控性強，無污染，對人體無損害，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，靶材限制性小。
【IPC分類】C23C14-22
【公開號】CN104651779
【申請?zhí)枴緾N201510070271
【發(fā)明人】楊昆昆, 彭眾杰
【申請人】煙臺首鋼磁性材料股份有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年2月11日