一种表面具有多涂层的耐蚀性烧结钕铁硼磁体复合材料及其制备方法与流程

本发明实施例涉及烧结钕铁硼磁体表面工程，具体涉及一种表面具有多涂层的耐蚀性烧结钕铁硼磁体复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、烧结ndfeb磁体理论饱和磁感应强度为16.1kgs，是目前磁能积最大的稀土永磁材料，目前已成为风力发电、新能源汽车、轨道交通等领域不可或缺的关键核心部件。随着应用领域技术迭代更新，对磁体服役稳定性提出了更高的要求。然而，ndfeb磁体耐蚀性差，无法保持其长时间的稳定应用。因而，在磁体表面制备耐蚀性防护涂层成为烧结ndfeb磁体工业化生产过程中必不可少的一个环节。

2、基于经济成本考虑，当前工业界主要采用电镀和化学镀实现磁材表面防护，但普遍存在酸碱水排放、尺寸公差难以精确控制以及涂层寿命短等环保和技术问题。因此，研发一种ndfeb磁体表面高效的绿色防护技术具有重大工程意义。

3、采用磁控溅射技术在磁体表面制备铝(al)涂层，作为一种低成本、无污染的技术手段，近些年逐渐被应用于烧结ndfeb磁体表面防护涂层的制备。但由于磁控溅射等离子体具有低离化率、低能量的缺陷，使得所制备的al涂层往呈现柱状晶结构，其间隙成为腐蚀液的快速通道，导致涂层耐蚀性能较差，无法起到防护磁体的作用。

技术实现思路

1、为此，本发明实施例针对上述现有技术中存在的不足，采用磁控溅射技术，在烧结钕铁硼磁体表面反复沉积由铝涂层和类金刚石涂层形成的多组防护涂层，解决现有磁控溅射技术在磁体表面制备铝涂层形成的耐蚀性不足的问题。

2、为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

3、在本发明实施例的一个方面，提供了一种表面具有多涂层的耐蚀性烧结钕铁硼磁体复合材料，包括烧结钕铁硼磁基体，以及在所述烧结钕铁硼磁基体表面顺次叠层设置的多组防护涂层；其中，

4、每组所述防护涂层由自靠近所述烧结钕铁硼磁基体至远离所述烧结钕铁硼磁基体顺次形成的铝涂层和dlc涂层组成。

5、优选地，所述烧结钕铁硼磁基体表面的所述防护涂层有2～10层。

6、优选地，多组所述防护涂层的厚度之和为3μm～10μm；

7、每组所述防护涂层上的所述铝涂层与所述dlc涂层的厚度之比不小于10。

8、优选地，每组所述防护涂层上的所述铝涂层(2)与所述dlc涂层(3)的厚度之和不小于1.5μm

9、在本发明实施例的另一个方面，还提供了一种根据上述所述的表面具有多涂层的耐蚀性烧结钕铁硼磁体复合材料的制备方法，包括：

10、s100、磁基体的预处理：对烧结钕铁硼磁基体依次进行清洗和干燥处理，完成烧结钕铁硼磁基体的预处理；

11、s200、铝涂层的制备：在惰性气体存在的环境下，调节环境中的压力至预设值后，溅射铝靶，在步骤s100中预处理后的烧结钕铁硼磁基体上沉积铝涂层；

12、s300、dlc涂层的制备：停止铝靶溅射，开启碳靶溅射，在铝涂层表面沉积dlc涂层；

13、s400、重复步骤s200和步骤s300至少一次，制得耐蚀性烧结钕铁硼磁体复合材料。

14、优选地，步骤s100中，在干燥处理后，还包括对烧结钕铁硼磁基体进行辉光清洗；所述辉光清洗具体包括：

15、s101、抽真空至环境中的压力不大于5×10-3pa；

16、s102、向环境中通入惰性气体至环境中的压力为1pa～3pa后，通过调节偏压电源的参数，向烧结钕铁硼磁基体提供负偏压，对烧结钕铁硼磁基体进行辉光清洗。

17、优选地，步骤s102中，偏压电源的调节参数为：电压值为-400v～-1200v，频率为20khz～100khz，占空比为50％～90％。

18、优选地，辉光清洗的时间为10min～20min。

19、优选地，步骤s200中，所述惰性气体为氩气，所述预设值为0.3pa～1pa。

20、优选地，步骤s200中沉积铝涂层的具体过程为：采用直流脉冲电源对铝靶进行溅射，同时向烧结钕铁硼磁基体施加负偏压。

21、优选地，步骤s200中，直流脉冲电源的工作参数为：电流为1a～10a，脉冲频率为20khz～150khz，占空比为20％～80％；

22、用于向烧结钕铁硼磁基体施加负偏压的偏压电源的工作参数为：电压值为-50v～-300v，频率为20khz～100khz，占空比为50％～90％，沉积时间为30min～120min。

23、优选地，步骤s300中沉积dlc涂层的具体过程为：采用直流脉冲电源对碳靶进行溅射，同时向烧结钕铁硼磁基体施加负偏压。

24、优选地，步骤s300中，直流脉冲电源的工作参数为：电流为1a～5a，脉冲频率为20khz～100khz，占空比为50％～80％；

25、用于向烧结钕铁硼磁基体施加负偏压的偏压电源的工作参数为：电压值为-50v～-100v，频率为20khz～100khz，占空比为50％～90％，沉积时间为1min～10min。

26、优选地，步骤s400中，重复的次数为2次～10次。

27、本发明的实施方式具有如下优点：

28、本发明通过采用磁控溅射制备al/dlc涂层，从而在铝涂层上进一步叠加碳材质的非晶结构。这一方式不仅能够有效地利用碳材质本身极强的耐蚀性能，同时，进一步利用不具有晶界的dlc涂层进一步打断铝涂层的柱状晶结构，阻断腐蚀液的贯穿流动。进而基于上述作用的协同，显著提高整个烧结钕铁硼磁体的耐蚀性能。

技术特征：

1.一种表面具有多涂层的耐蚀性烧结钕铁硼磁体复合材料，其特征在于，包括烧结钕铁硼磁基体(1)，以及在所述烧结钕铁硼磁基体(1)表面顺次叠层设置的多组防护涂层；其中，

2.根据权利要求1所述的一种耐蚀性烧结钕铁硼磁体复合材料，其特征在于，所述烧结钕铁硼磁基体(1)表面的所述防护涂层有2～10层。

3.根据权利要求1或2所述的一种耐蚀性烧结钕铁硼磁体复合材料，其特征在于，多组所述防护涂层的厚度之和为3μm～10μm；

4.一种根据权利要求1-3中任意一项所述的表面具有多涂层的耐蚀性烧结钕铁硼磁体复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述的一种制备方法，其特征在于，步骤s100中，在干燥处理后，还包括对烧结钕铁硼磁基体进行辉光清洗；所述辉光清洗具体包括：

6.根据权利要求4或5所述的一种制备方法，其特征在于，步骤s200中，所述惰性气体为氩气，所述预设值为0.3pa～1pa。

7.根据权利要求4或5所述的一种制备方法，其特征在于，步骤s200中沉积铝涂层的具体过程为：采用直流脉冲电源对铝靶进行溅射，同时向烧结钕铁硼磁基体施加负偏压。

8.根据权利要求7所述的一种制备方法，其特征在于，步骤s200中，直流脉冲电源的工作参数为：电流为1a～10a，脉冲频率为20khz～150khz，占空比为20％～80％；

9.根据权利要求4或5所述的一种制备方法，其特征在于，步骤s300中沉积dlc涂层的具体过程为：采用直流脉冲电源对碳靶进行溅射，同时向烧结钕铁硼磁基体施加负偏压；

10.根据权利要求4或5所述的一种制备方法，其特征在于，步骤s400中，重复的次数为2次～10次。

技术总结
本发明实施例公开了一种表面具有多涂层的耐蚀性烧结钕铁硼磁体复合材料及其制备方法，包括烧结钕铁硼磁基体，以及在所述烧结钕铁硼磁基体表面顺次叠层设置的多组防护涂层；其中，每组所述防护涂层由自靠近所述烧结钕铁硼磁基体至远离所述烧结钕铁硼磁基体顺次形成的铝涂层和DLC涂层组成。本发明通过采用磁控溅射制备Al/DLC涂层，从而在铝涂层上进一步叠加碳材质的非晶结构。这一方式不仅能够有效地利用碳材质本身极强的耐蚀性能，同时，进一步利用不具有晶界的DLC涂层进一步打断铝涂层的柱状晶结构，阻断腐蚀液的贯穿流动。进而基于上述作用的协同，显著提高整个烧结钕铁硼磁体的耐蚀性能。

技术研发人员：李阳
受?；さ募际跏褂谜撸?/b>广东中科迈格科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24