一种烧结NdFeB磁体表面Co/Cu合金化的方法

本发明涉及磁性材料表面防护领域，具体涉及一种烧结ndfeb磁体表面co/cu合金化的方法。

背景技术：

1、烧结ndfeb磁体以其优异的磁性能被广泛应用于机械、电子、仪器等领域，但因磁体本身的多相结构(主相nd2fe14b、富nd相和富b相)，以及各相之间电化学电位差较大，经压制烧结而成的ndfeb磁体为疏松多孔结构，致密度低且表面氧化膜不致密，一但发生腐蚀，腐蚀介质将沿着磁体内部孔隙入侵从而加速磁体失效。提升烧结ndfeb磁体耐蚀性，是将磁体更好的应用于各种环境，提升磁体服役的安全性、稳定性及使用寿命的必经之路。目前国内外对钕铁硼磁体的防护方法分为合金化法和表面防护法。合金化法使电位差减小，不仅成本高，同时还会影响磁体的磁性能；传统的表面防护工艺，如电镀、化学气相沉积等，产生的废气、废水、废渣也成为了不容忽视的环境问题。因此，寻找一种经济、环保、不影响磁体使用性能的防护方法成为研究难点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种烧结ndfeb磁体表面co/cu合金化的方法，其解决了目前钕铁硼耐腐蚀性差以及传统表面防护带来的环境污染问题，且降低了合金化成本。

2、在本发明的一个方面，本发明提出了一种烧结ndfeb磁体表面co/cu合金化的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括以下步骤：

3、1)磁体前处理：将烧结ndfeb磁体酸洗后在去离子水中超声，随后二次酸洗后在去离子水中超声，最后在无水乙醇进行脱水处理；

4、2)磁体表面溅射co/cu合金膜：使用磁控溅射镀膜仪在ndfeb磁体表面溅射co/cu膜，溅射靶材为co靶和cu靶，co/cu膜中co、cu的质量比为4:3-4:5；

5、3)磁体表面扩散co/cu合金层：将镀膜后的ndfeb磁体在真空管式炉中进行扩散。

6、另外，根据本发明上述实施例的一种烧结ndfeb磁体表面co/cu合金化的方法，还可以具有如下附加的技术特征：

7、在本发明的一些实施例中，所述步骤1)中，酸洗采用的浓度为3wt.％的硝酸，酸洗时间为20-40s，二次酸洗时间为10-20s。

8、在本发明的一些实施例中，所述步骤1)中，两次去离子水超声时间均为20-40s。

9、在本发明的一些实施例中，所述步骤1)中，在无水乙醇中脱水时间为30-60s。

10、在本发明的一些实施例中，所述步骤2)中，co靶和cu靶的纯度均为99.95％。

11、在本发明的一些实施例中，所述步骤2)中，co靶溅射功率为120w，cu靶溅射功率为100w，起辉压强为0.5pa，工作压强为1.0pa，溅射镀膜时间为10-20min。

12、在本发明的一些实施例中，所述步骤3)中，真空度为10-3～10-4pa。

13、在本发明的一些实施例中，所述步骤3)中，升温速率为4-6℃/min。

14、在本发明的一些实施例中，所述步骤3)中，扩散温度为750～850℃，保温时间5-25min。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、本发明采用基于双靶磁控溅射的真空扩散技术成功实现了ndfeb磁体表层co/cu合金化，显著提高了磁体的耐腐蚀性能。相较于传统的单合金靶溅射磁体合金化技术，本发明实现双靶溅射磁体的表层co/cu合金化技术，降低了靶材成本，通过真空扩散，使co/cu进入烧结ndfeb磁体，稳定磁体的晶间富nd相，降低晶间富nd相的腐蚀倾向，提高了磁体本征耐蚀性。

技术特征：

1.一种烧结ndfeb磁体表面co/cu合金化的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种烧结ndfeb磁体表面co/cu合金化的方法，其特征在于：所述步骤1)中，酸洗采用的浓度为3wt.％的硝酸，酸洗时间为20-40s，二次酸洗时间为10-20s。

3.根据权利要求1所述的一种烧结ndfeb磁体表面co/cu合金化的方法，其特征在于：所述步骤1)中，两次去离子水超声时间均为20-40s。

4.根据权利要求1所述的一种烧结ndfeb磁体表面co/cu合金化的方法，其特征在于：所述步骤1)中，在无水乙醇中脱水时间为30-60s。

5.根据权利要求1所述的一种烧结ndfeb磁体表面co/cu合金化的方法，其特征在于：所述步骤2)中，co靶和cu靶的纯度均为99.95％。

6.根据权利要求1所述的一种烧结ndfeb磁体表面co/cu合金化的方法，其特征在于：所述步骤2)中，co靶溅射功率为120w，cu靶溅射功率为100w，起辉压强为0.5pa，工作压强为1.0pa，溅射镀膜时间为10-20min。

7.根据权利要求1所述的一种烧结ndfeb磁体表面co/cu合金化的方法，其特征在于：所述步骤3)中，真空度为10-3～10-4pa。

8.根据权利要求1所述的一种烧结ndfeb磁体表面co/cu合金化的方法，其特征在于：所述步骤3)中，升温速率为4-6℃/min。

9.根据权利要求1所述的一种烧结ndfeb磁体表面co/cu合金化的方法，其特征在于：所述步骤3)中，扩散温度为750～850℃，保温时间5-25min。

技术总结
本发明公开了一种烧结NdFeB磁体表面Co/Cu合金化的方法，包括以下步骤：磁体前处理：将烧结NdFeB磁体酸洗后在去离子水中超声，随后二次酸洗后在去离子水中超声，最后在无水乙醇进行脱水处理；磁体表面溅射Co/Cu合金膜：使用磁控溅射镀膜仪在NdFeB磁体表面溅射Co/Cu膜，溅射靶材为Co靶和Cu靶，Co/Cu膜中Co、Cu的质量比为4:3‑4:5；磁体表面扩散Co/Cu合金层：将镀膜后的NdFeB磁体在真空管式炉中进行扩散。该烧结NdFeB磁体表面Co/Cu合金化的方法解决了目前钕铁硼耐腐蚀性差以及传统表面防护带来的环境污染问题，且降低了合金化成本。

技术研发人员：徐光青,沈子函,冉仁豪,吕珺,汪冬梅,郭敏娜,斯佳佳
受保护的技术使用者：合肥工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/5