燒結(jié)NdFeB表面沉積Al/Ni薄膜及其耐腐蝕性研究
發(fā)布時間:2021-01-18 17:53
釹鐵硼(NdFeB)永磁材料作為一種性價比很高的能量轉(zhuǎn)換介質(zhì)而被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。但它的耐腐蝕性很差,在潮濕環(huán)境或與腐蝕介質(zhì)接觸均容易產(chǎn)生腐蝕,因此必須進行表面涂層。目前主要采用的方法是電鍍Ni或其他金屬。而物理氣相沉積方法相比電鍍,具有工藝環(huán)保,薄膜質(zhì)量高的優(yōu)勢,已經(jīng)成為未來發(fā)展方向。本文采用磁控濺射方法在燒結(jié)NdFeB磁體表面沉積了Al、Ni單層和多層復(fù)合薄膜,研究了薄膜的制備工藝、組織結(jié)構(gòu)以及薄膜成分和結(jié)構(gòu)對耐腐蝕性和其他性能的影響。論文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)研究了濺射工藝對NdFeB表面濺射Al薄膜、Ni薄膜和Al/Ni復(fù)合多層膜的影響。發(fā)現(xiàn)純Al膜和Ni膜均以柱狀晶的形式沉積到基片上。隨功率和時間的增加,膜的厚度增大。偏壓均可打斷薄膜柱狀晶結(jié)構(gòu)生長,提高薄膜質(zhì)量。而Al/Ni復(fù)合多層膜中,兩種膜均以獨立的相沉積,Ni膜打斷了Al膜的柱狀晶結(jié)構(gòu)。隨膜層數(shù)由3增加到13時,薄膜表面顆粒變小并變得致密平整。此外,磁控濺射具有繞射性,但側(cè)面沉積薄膜厚度小于表面。薄膜沉積速率受基片清潔度和平整度以及濺射工藝影響。(2)對鍍膜磁體進行了電化學(xué)測試,結(jié)果表明,分別在濺射功率為10...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.1.1 稀土永磁材料
1.1.2 NdFe B永磁材料
1.2 燒結(jié)NdFe B永磁材料的腐蝕行為
1.3 NdFe B永磁材料的常用防護方法
1.3.1 合金化法
1.3.2 鍍層防護技術(shù)
1.4 物理氣相沉積技術(shù)制備NdFeB磁體表面涂層
1.4.1 真空蒸發(fā)鍍
1.4.2 離子鍍
1.4.3 磁控濺射技術(shù)
1.5 本論文的選題意義及主要研究內(nèi)容
1.5.1 本論文的選題意義
1.5.2 本論文的主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
第二章 薄膜制備與測試方法
2.1 薄膜制備儀器、材料與試劑
2.2 薄膜制備方法
2.3 薄膜性能測試方法
2.3.1 薄膜微觀組織結(jié)構(gòu)分析(SEM)
2.3.2 薄膜成分分析(EDS)
2.3.3 薄膜相結(jié)構(gòu)分析(XRD)
2.3.4 薄膜電化學(xué)性能測試
2.3.5 薄膜電化學(xué)交流阻抗測試(EIS)
2.3.6 中性鹽霧試驗(NSS)
2.3.7 磁性能測試(PPMS)
第三章 NdFeB表面沉積Al膜的研究
3.1 引言
3.2 濺射功率對NdFeB磁體表面沉積Al膜的影響
3.2.1 沉積參數(shù)
3.2.2 微觀結(jié)構(gòu)分析
3.2.3 電化學(xué)性能
3.2.4 中性鹽霧試驗
3.3 偏壓對NdFeB磁體表面沉積Al膜的影響
3.3.1 沉積參數(shù)
3.3.2 微觀結(jié)構(gòu)分析
3.3.3 電化學(xué)性能
3.3.4 中性鹽霧試驗
3.4 本章小結(jié)
第四章 NdFeB磁體表面沉積Ni膜的研究
4.1 引言
4.2 基底對Ni膜結(jié)構(gòu)的影響
4.3 濺射功率對NdFeB磁體表面沉積Ni膜的影響
4.3.1 沉積參數(shù)
4.3.2 微觀結(jié)構(gòu)分析
4.3.3 電化學(xué)性能
4.3.4 中性鹽霧試驗
4.4 偏壓對NdFeB磁體表面沉積Ni膜的影響
4.4.1 沉積參數(shù)
4.4.2 微觀結(jié)構(gòu)分析
4.4.3 電化學(xué)性能
4.4.4 中性鹽霧試驗
4.5 NdFe B磁體表面沉積Ni膜的抗氧化性能研究
4.6 本章小結(jié)
第五章 NdFeB表面沉積Al/Ni復(fù)合多層膜的研究
5.1 引言
5.2 膜層數(shù)與工藝對NdFeB磁體沉積多層膜的影響
5.2.1 沉積參數(shù)
5.2.2 復(fù)合多層膜的微觀組織與成分分析
5.2.3 濺射沉積的繞射性研究
5.2.5 多層膜性能測試及分析
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]燒結(jié)Nd-Fe-B磁體物理氣相沉積Al鍍層的耐高溫特性[J]. 王育平,徐峰,張晶,趙慧芬. 磁性材料及器件. 2015(03)
[2]NdFeB表面鍍鎳層不同脈沖參數(shù)時的形貌及性能[J]. 張艷,張媛,李倩. 材料保護. 2015(04)
[3]磁控濺射技術(shù)的原理與發(fā)展[J]. 王俊,郝賽. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2015(02)
[4]鋁薄膜對燒結(jié)NdFeB磁體耐蝕性能的影響(英文)[J]. 陳娥,彭坤,楊武霖,朱家俊,李德意,周靈平. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(09)
[5]NdFeB永磁體表面磁控濺射鋁防護鍍層性能研究[J]. 許偉,代明江,胡芳. 表面技術(shù). 2014(01)
[6]NdFeB永磁材料腐蝕與防護研究進展[J]. 宋振綸. 磁性材料及器件. 2012(04)
[7]15CrMnMoVA鋼磁控濺射鍍鋁防護層耐腐蝕性能[J]. 孟亞麗,代明江,侯惠君,林松盛,韋春貝,胡芳. 中國表面工程. 2012(03)
[8]鋁靶電流對磁控濺射AlSn20鍍層耐蝕性的影響[J]. 郭巧琴,蔣百靈,李建平,吳兵. 特種鑄造及有色合金. 2010(12)
[9]電弧離子鍍ZrN/TiN涂層對燒結(jié)NdFeB的耐腐蝕及磨損性能的影響[J]. 杜軍,張平,蔡志海,趙軍軍. 粉末冶金技術(shù). 2010(04)
[10]氮分壓對釹鐵硼表面直流磁控濺射沉積AlN/Al防護涂層結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 李金龍,冒守棟,孫科沸,宋振綸. 中國表面工程. 2010(03)
碩士論文
[1]釹鐵硼表面脈沖電鍍Ni-Al/Ni-Cr復(fù)合鍍層的制備及性能研究[D]. 張媛.沈陽工業(yè)大學(xué) 2015
[2]稀土磁性材料離子液體電沉積鋁錳合金及其性能研究[D]. 丁晶晶.浙江大學(xué) 2014
本文編號:2985380
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.1.1 稀土永磁材料
1.1.2 NdFe B永磁材料
1.2 燒結(jié)NdFe B永磁材料的腐蝕行為
1.3 NdFe B永磁材料的常用防護方法
1.3.1 合金化法
1.3.2 鍍層防護技術(shù)
1.4 物理氣相沉積技術(shù)制備NdFeB磁體表面涂層
1.4.1 真空蒸發(fā)鍍
1.4.2 離子鍍
1.4.3 磁控濺射技術(shù)
1.5 本論文的選題意義及主要研究內(nèi)容
1.5.1 本論文的選題意義
1.5.2 本論文的主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
第二章 薄膜制備與測試方法
2.1 薄膜制備儀器、材料與試劑
2.2 薄膜制備方法
2.3 薄膜性能測試方法
2.3.1 薄膜微觀組織結(jié)構(gòu)分析(SEM)
2.3.2 薄膜成分分析(EDS)
2.3.3 薄膜相結(jié)構(gòu)分析(XRD)
2.3.4 薄膜電化學(xué)性能測試
2.3.5 薄膜電化學(xué)交流阻抗測試(EIS)
2.3.6 中性鹽霧試驗(NSS)
2.3.7 磁性能測試(PPMS)
第三章 NdFeB表面沉積Al膜的研究
3.1 引言
3.2 濺射功率對NdFeB磁體表面沉積Al膜的影響
3.2.1 沉積參數(shù)
3.2.2 微觀結(jié)構(gòu)分析
3.2.3 電化學(xué)性能
3.2.4 中性鹽霧試驗
3.3 偏壓對NdFeB磁體表面沉積Al膜的影響
3.3.1 沉積參數(shù)
3.3.2 微觀結(jié)構(gòu)分析
3.3.3 電化學(xué)性能
3.3.4 中性鹽霧試驗
3.4 本章小結(jié)
第四章 NdFeB磁體表面沉積Ni膜的研究
4.1 引言
4.2 基底對Ni膜結(jié)構(gòu)的影響
4.3 濺射功率對NdFeB磁體表面沉積Ni膜的影響
4.3.1 沉積參數(shù)
4.3.2 微觀結(jié)構(gòu)分析
4.3.3 電化學(xué)性能
4.3.4 中性鹽霧試驗
4.4 偏壓對NdFeB磁體表面沉積Ni膜的影響
4.4.1 沉積參數(shù)
4.4.2 微觀結(jié)構(gòu)分析
4.4.3 電化學(xué)性能
4.4.4 中性鹽霧試驗
4.5 NdFe B磁體表面沉積Ni膜的抗氧化性能研究
4.6 本章小結(jié)
第五章 NdFeB表面沉積Al/Ni復(fù)合多層膜的研究
5.1 引言
5.2 膜層數(shù)與工藝對NdFeB磁體沉積多層膜的影響
5.2.1 沉積參數(shù)
5.2.2 復(fù)合多層膜的微觀組織與成分分析
5.2.3 濺射沉積的繞射性研究
5.2.5 多層膜性能測試及分析
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]燒結(jié)Nd-Fe-B磁體物理氣相沉積Al鍍層的耐高溫特性[J]. 王育平,徐峰,張晶,趙慧芬. 磁性材料及器件. 2015(03)
[2]NdFeB表面鍍鎳層不同脈沖參數(shù)時的形貌及性能[J]. 張艷,張媛,李倩. 材料保護. 2015(04)
[3]磁控濺射技術(shù)的原理與發(fā)展[J]. 王俊,郝賽. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2015(02)
[4]鋁薄膜對燒結(jié)NdFeB磁體耐蝕性能的影響(英文)[J]. 陳娥,彭坤,楊武霖,朱家俊,李德意,周靈平. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(09)
[5]NdFeB永磁體表面磁控濺射鋁防護鍍層性能研究[J]. 許偉,代明江,胡芳. 表面技術(shù). 2014(01)
[6]NdFeB永磁材料腐蝕與防護研究進展[J]. 宋振綸. 磁性材料及器件. 2012(04)
[7]15CrMnMoVA鋼磁控濺射鍍鋁防護層耐腐蝕性能[J]. 孟亞麗,代明江,侯惠君,林松盛,韋春貝,胡芳. 中國表面工程. 2012(03)
[8]鋁靶電流對磁控濺射AlSn20鍍層耐蝕性的影響[J]. 郭巧琴,蔣百靈,李建平,吳兵. 特種鑄造及有色合金. 2010(12)
[9]電弧離子鍍ZrN/TiN涂層對燒結(jié)NdFeB的耐腐蝕及磨損性能的影響[J]. 杜軍,張平,蔡志海,趙軍軍. 粉末冶金技術(shù). 2010(04)
[10]氮分壓對釹鐵硼表面直流磁控濺射沉積AlN/Al防護涂層結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 李金龍,冒守棟,孫科沸,宋振綸. 中國表面工程. 2010(03)
碩士論文
[1]釹鐵硼表面脈沖電鍍Ni-Al/Ni-Cr復(fù)合鍍層的制備及性能研究[D]. 張媛.沈陽工業(yè)大學(xué) 2015
[2]稀土磁性材料離子液體電沉積鋁錳合金及其性能研究[D]. 丁晶晶.浙江大學(xué) 2014
本文編號:2985380
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