专利名称：：一种阻止小磁体在气相沉积薄膜过程中产生凸起的方法
技术领域：
：本发明涉及一种阻止磁体在气相沉积薄膜过程中产生凸起的方法，特别是一种阻止重量小于25g的钕铁硼磁体在气相沉积铝薄膜过程中产生凸起的方法。
背景技术：
：磁体其中以钕铁硼磁体为代表因在室温下具有较高的磁场强度，现已广泛应用于电子信息、机电、仪表及医疗器械等领域。但是，钕铁硼磁体中的钕化学活性很强，使整个磁体的耐腐蚀性能变差，在不进行表面处理的前提下，由于大气环境中的少量酸、碱和/或水的影响，磁体表面很容易被腐蚀。而对磁体磁性能尤其是矫顽力贡献最大的是富钕相，因而当钕铁硼磁体被腐蚀后会引起磁性下降或分散，影响了其广泛应用。故对钕铁硼磁体的防腐处理特别关键。同时，随着目前包括计算机相关设备、硬盘驱动器、CD播放器、DVD播放器和移动电话的具有内置的磁体的电子设备趋于减小尺寸和重量，提高性能和节能，小型或薄型钕铁硼磁体特别受青睐。由上可知，对于小型磁体尤其是小型钕铁硼磁体的防腐处理是决定其应用的一个必不可少的步骤。磁体产品通常可以采用气相沉积铝薄膜的方式防腐，而小磁体气相沉积时一般采用滚镀的方式，但是在采用这种方法生产小型钕铁硼磁体时，由于蒸发镀膜过程中温度较高，且铝镀层较软，因此容器内部的稀土永磁体之间相互摩擦容易造成镀膜的脱落，这些局部脱落的碎片在后续沉积过程中容易形成明显的凸起，这种凸起将会影响到磁体的装配性，同时这种凸起颗粒与磁体的结合力很差，很容易剥落，从而导致磁体耐蚀性降低。在CN01812597.2专利中提到了解决小磁体滚镀后产生凸起的解决方法。这篇专利中，提出了两个基本思路一是蒸镀过程中注意降低镀层表面温度，如果镀膜时间较长，可以采用间歇镀膜的方法；二是改善设备，将设备改造成几个小直桶，尽量分散磁体，减少磁体之间摩擦。该专利中介绍的解决方法有两个明显的缺点。一是效率低一方面间歇沉积的方式直接降低了镀膜工艺的生产效率；另一方面设备改进后，大滚筒变成几个很小的直筒后，降低了磁体的装载量，也导致了生产效率的降低。第二个明显的缺点是设备设计复杂，增加设备制造难度。
发明内容本发明的目的在于提供一种阻止小磁体在气相沉积薄膜过程中产生凸起的方法，在现有设备的基础上，通过工艺过程的控制阻止小磁体在气相沉积薄膜过程中产生凸起颗粒，不增加设备制造难度，同时生产效率也不受影响。为此，本发明提供了一种阻止小磁体在气相沉积薄膜过程中产生凸起的方法，该方法包括如下步骤(l)喷砂处理对磁体的表面进行喷砂处理，喷砂处理后磁体的表面粗糙度Ra为0.8iim25iim;(2)混料将填料和磁体按比表面积比为1:21:4(即1:2至1:4)混合后装入滚筒；(3)抽真空将滚筒放入真空室抽真空；(4)离子轰击和蒸发镀铝对蒸发源进行离子轰击，并转动滚筒对磁体进行蒸发镀铝；其中，在蒸发过程中，蒸发源在与地面垂直方向上的蒸发距离随时间做匀速往复运动周期性变化；在蒸发镀铝过程中，滚筒转速随时间做匀速周期性变化。根据本发明，所述喷砂处理的喷砂时间为515分钟，喷砂磨料为60150目，压縮空气压力为0.30.7Mpa。根据本发明，所述填料是含有515wt.%Zr02的高耐磨陶瓷材料，填料的莫氏硬度为5.08.O，填料的粒度为310mm。所述填料的形状为球状。根据本发明，所述抽真空后真空室的压力大于或等于3.0X10—3Pa。根据本发明，在蒸发过程中，蒸发源的蒸发距离在20分钟时间内从0cm到20cm做一个匀速往复运动周期性变化。在蒸发镀铝过程中，滚筒转速在每20分钟内转速从0rpm-5rpm-0rpm做匀速周期性变化。其中，所述蒸发源的往复运动是通过在蒸发源下方加入一个齿轮链条并连接一个微型电机实现的。所述蒸发镀铝同时加载5002000V的偏压。根据本发明，所述磁体为钕铁硼永磁体。根据本发明，通过在镀膜前控制磁体表面的粗糙度、选择理想的填料、控制滚筒的转速以及蒸发源到滚筒的距离等方法解决了小磁体产品滚镀过程中产生凸起的现象。本发明无需对设备进行复杂改动，同时保证了良好的生产效率。图1为滚筒转速周期变化规律示意图；图2为蒸发源与滚筒在垂直方向上的蒸发距离随时间的周期变化规律示意图。具体实施例方式以下将结合实施例对本发明做进一步说明，本发明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。实施例1首先，将40000片尺寸为D6X3mm，重量为0.64g的钕铁硼永磁体的表面进行喷砂处理，喷砂时间为5分钟，喷砂磨料为60目，压縮空气压力为0.3Mpa，喷砂后磁体的表面粗糙度(Ra)为0.8iim。喷砂后，将Zr02含量5%的高耐磨陶瓷球状填料和磁体按比表面积比l:2进行混合，填料的莫氏硬度为5.0，填料的粒度为3mm。将混合好的永磁体和陶瓷珠放入一个滚筒。将滚筒放入真空室抽真空至3.0X10—3pa后，进行离子轰击，然后开始蒸发镀铝，镀铝同时加载1000V偏压以提高A1的离化率，进而提高镀膜质量。在整个蒸镀过程中，滚筒转速以在每20分钟内转速从0rpm-5rpm-0rpm匀速变化方式周期性变化，如图1所示。同时，蒸发过程中，蒸发源由一个连接到微型电机的齿轮链条带动，在与地面垂直的高度方向上往复匀速运动，蒸发距离在20分钟内从Ocm到20cm做一个往复运动周期。如图2所示。蒸镀结束后采用如下方法对所镀产品进行评价抽取500片样品，采用光学显微系统(Keyence公司的VHX-600E)进行凸起测量，对于凸起高度超过100Pm判定为不合格，4记录不合格品所占抽取样品比例。此外，抽取10件产品在85°〇，85%湿度条件下，进行500小时耐蚀性评估，记录生锈产品数量。检测结果见表1。实施例2首先，将3000片尺寸为D12X7mm，重量为25g的钕铁硼永磁体的表面进行喷砂处理，喷砂时间为15分钟，喷砂磨料为150目，压縮空气压力为0.7Mpa，喷砂后磁体的表面粗糙度(Ra)为25iim。喷砂后，将Zr(^含量为15%的高耐磨陶瓷球状填料和磁体按比表面积比l:4进行混合，填料的莫氏硬度为8.0，填料的粒度为10mm。将混合好的永磁体和陶瓷珠放入一个滚筒。将滚筒放入真空室抽真空至3.OX10—3Pa后，进行离子轰击，然后开始蒸发镀铝，镀铝同时加载500V偏压以提高A1的离化率，进而提高镀膜质量。在整个蒸镀过程中，滚筒转速控制波形如图1所示，滚筒转速以在每20分钟内转速从0rpm-5rpm-0rpm匀速变化方式周期性变化。同时，蒸发过程中，蒸发源由一个连接到微型电机的齿轮链条带动，在与地面垂直的高度方向上往复运动，蒸发距离随时间变化如图2所示，在20分钟内从0cm到20cm做一个匀速往复运动周期。镀膜完成后，评价方式完全和实施例1相同，也是记录凸起样品数量和生锈样品数量。检测结果见表l。实施例3首先，将3000片尺寸为D9X2.5mm，重量为25g的钕铁硼永磁体的表面进行喷砂处理，喷砂时间为10分钟，喷砂磨料为100目，压縮空气压力为0.5Mpa，喷砂后磁体的表面粗糙度(Ra)为10iim。喷砂后，将Zr(^含量为10%的高耐磨陶瓷球状填料和磁体按比表面积比l:3进行混合，填料的莫氏硬度为6.5，填料的粒度为6mm。将混合好的永磁体和陶瓷珠放入一个滚筒。将滚筒放入真空室抽真空至3.0X10—3Pa后，进行离子轰击，然后开始蒸发镀铝，镀铝同时加载2000V偏压以提高A1的离化率，进而提高镀膜质量。在整个蒸镀过程中，滚筒转速控制波形如图1所示，滚筒转速以在每20分钟内转速从0rpm-5rpm-0rpm匀速变化方式周期性变化。同时，蒸发过程中，蒸发源由一个连接到微型电机的齿轮链条带动，在与地面垂直的高度方向上往复运动，蒸发距离随时间变化如图2所示，在20分钟内从Ocm到20cm做一个匀速往复运动周期。镀膜完成后，评价方式完全和实施例1相同，同样记录凸起样品数量和生锈样品数量。检测结果见表l。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>从表1的数据可以看出，采用本发明的发明可以有效防止小磁体镀层表面产生凸起，同时镀后磁体的防腐性能也很好。本发明的工艺过程简单，通过在镀膜前控制磁体表面的粗糙度、滚筒转速的设置、以及选择理想填料的方法等有效防止小磁体镀层表面产生凸起，稀土永磁体的耐腐蚀性增强。并且无需对设备进行复杂改动，同时具有很好的生产效率。本发明通过上面的实施例进行举例说明，但是，本发明并不限于这里所描述的特殊实例和实施方案。任何本领域中的技术人员很容易在不脱离本发明精神和范围的情况下进行进一步的改进和完善，因此本发明只受到本发明权利要求的内容和范围的限制，其意图涵盖所有包括在由附录权利要求所限定的本发明精神和范围内的备选方案和等同方案。权利要求一种阻止小磁体在气相沉积薄膜过程中产生凸起的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤(1)喷砂处理对磁体的表面进行喷砂处理，喷砂处理后磁体的表面粗糙度Ra为0.8μm～25μm；(2)混料将填料和磁体按比表面积比为1∶2～1∶4混合后装入滚筒；(3)抽真空将滚筒放入真空室抽真空；(4)离子轰击和蒸发镀铝对蒸发源进行离子轰击，并转动滚筒对磁体进行蒸发镀铝；其中，在蒸发过程中，蒸发源在与地面垂直方向上的蒸发距离随时间做匀速往复运动周期性变化；在蒸发镀铝过程中，滚筒转速随时间做匀速周期性变化。2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述喷砂处理的喷砂时间为515分钟，喷砂磨料为60150目，压縮空气压力为0.30.7Mpa。3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述填料为含有515wt.%Zr02的高耐磨陶瓷材料，填料的莫氏硬度为5.08.O，填料的粒度为3lOrnm。4.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述填料的形状为球状。5.如权利要求l所述方法，其特征在于，所述抽真空后真空室的压力大于或等于3.0X10—3Pa。6.如权利要求1所述方法，其特征在于，在蒸发过程中，蒸发源的蒸发距离在20分钟时间内从0cm到20cm做一个匀速往复运动周期性变化。7.如权利要求1所述方法，其特征在于，在蒸发镀铝过程中，滚筒转速在每20分钟内转速从0rpm-5rpm-0rpm做匀速周期性变化。8.如权利要求6所述方法，其特征在于，所述蒸发源的往复运动是通过在蒸发源下方加入一个齿轮链条并连接一个微型电机实现的。9.如权利要求1或7所述方法，其特征在于，所述蒸发镀铝同时加载5002000V的偏压。10.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述磁体为钕铁硼永磁体。全文摘要本发明提供了一种阻止小磁体在气相沉积薄膜过程中产生凸起的方法，该方法包括喷砂处理对磁体的表面进行喷砂处理；混料将填料和磁体按比例混合后装入滚筒；抽真空将滚筒放入真空室抽真空；离子轰击和蒸发镀铝Al对蒸发源进行离子轰击，并转动滚筒对磁体进行蒸发镀铝。根据本发明，通过在镀膜前控制磁体表面的粗糙度、选择理想的填料、控制滚筒的转速以及蒸发源到滚筒的距离等方法解决了小磁体产品滚镀过程中产生凸起的现象。本发明无需对设备进行复杂改动，同时保证了良好的生产效率。文档编号C23C14/02GK101760722SQ20081024098公开日2010年6月30日申请日期2008年12月25日优先权日2008年12月25日发明者李正,王浩颉,王湛,胡伯平,钮萼,陈国安,饶晓雷申请人:北京中科三环高技术股份有限公司