本文關(guān)鍵詞：釹鐵硼表面鋁防護(hù)涂層的制備及性能研究

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【摘要】：燒結(jié)釹鐵硼磁體化學(xué)穩(wěn)定性差,在使用過程中會(huì)有腐蝕介質(zhì)進(jìn)入疏松的結(jié)構(gòu)中,發(fā)生電化學(xué)腐蝕,這大大限制了其應(yīng)用范圍。傳統(tǒng)防護(hù)方法是在釹鐵硼磁體上涂覆Ni涂層和Zn涂層。這些涂層采用電鍍或化學(xué)鍍法制備,對(duì)環(huán)境有很大的影響,需要一種廉價(jià)高效、對(duì)環(huán)境友好的方法提高釹鐵硼的防腐性能。本研究使用具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一種離子輔助熱蒸發(fā)復(fù)合磁控濺射裝置,在釹鐵硼永磁體上涂鍍上一層/雙層鋁涂層,以鋁涂層作為犧牲陽極保護(hù)燒結(jié)釹鐵硼磁體,得到以下研究結(jié)果:鋁涂層的耐蝕性能隨蒸發(fā)氣壓的降低而提高,至1×10-2Pa時(shí)耐蝕性最好,自腐蝕電流為1.1984×10-5A/cm2,膜/基結(jié)合力為35.6MPa,鹽霧試驗(yàn)時(shí)間達(dá)到60h(小時(shí))。更低的蒸發(fā)氣壓因陰影效應(yīng)造成較疏松的膜層結(jié)構(gòu),從而提高了其自腐蝕電流密度和降低了其電荷傳遞電阻,耐蝕性能降低。蒸發(fā)鍍膜過程中采用高能離子輔助沉積,所制備的鋁涂層的耐蝕性能有所提高,鋁涂層更致密,自腐蝕電流密度相較于純蒸發(fā)涂層降低了一個(gè)數(shù)量級(jí),在1500V轟擊電壓時(shí)為1.2034×10-6A/cm2,涂層的電荷傳遞電阻由純蒸發(fā)涂層的437.8Ω·cm2提高到1244Ω·cm2,膜/基結(jié)合力為42MPa,中性鹽霧腐蝕腐蝕試驗(yàn)達(dá)到72h。然而,占空比對(duì)其耐蝕性能并無明顯影響。釹鐵硼表面鋁涂層的腐蝕可分為兩個(gè)階段:一是犧牲陽極階段;二是腐蝕介質(zhì)接觸釹鐵硼基體,腐蝕機(jī)理發(fā)生轉(zhuǎn)變階段。分別使用25A和15A磁控靶電流在釹鐵硼基體上鍍上一層100nm,500nm的磁控濺射鋁過渡涂層,磁控濺射離子轟擊提高其膜/基結(jié)合力,達(dá)到45.3MPa。25A磁控靶電流鋁過渡鋁層與整個(gè)涂層產(chǎn)生了原電池加速腐蝕,使整個(gè)涂層的耐蝕性能大大降低,且磁控層越厚耐蝕性能越差。15A靶電流的磁控濺射過渡層的自腐蝕電壓與整個(gè)鋁涂層相近,使其鹽霧腐蝕失效時(shí)間提高到103h,而且過渡層越厚,耐蝕性能越好。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG174.4

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本文編號(hào)：1243355