本文關(guān)鍵詞：燒結(jié)NdFeB表面磁控濺射陶瓷類薄膜防護(hù)性能的研究

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【摘要】：燒結(jié)NdFeB磁體具有優(yōu)異的磁性能,在諸多行業(yè)中是不可或缺的重要組成部分,但差的耐腐蝕性能制約了其進(jìn)一步的應(yīng)用。鑒于此,本研究以磁體的防護(hù)產(chǎn)業(yè)化為核心,以部分替代環(huán)境污染較嚴(yán)重的電鍍?yōu)榍罢?選擇了環(huán)境友好型的物理氣相沉積方法進(jìn)行磁體防護(hù)性能的研究。首先,采用反應(yīng)磁控濺射法在磁體表面制備了不同O含量的Cr2O3薄膜。在充入真空室內(nèi)的O2流量達(dá)到17sccm時(shí)獲得標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)計(jì)量比的Cr2O3薄膜。此時(shí)獲得的薄膜力學(xué)性能及耐腐蝕性能最佳,但所制備的薄膜形貌均為典型的柱狀晶結(jié)構(gòu),并且晶粒間有許多小孔。在沉積過(guò)程中施加離子束輔助技術(shù)后,Cr2O3薄膜的柱狀晶結(jié)構(gòu)消失,力學(xué)性能及耐腐蝕性能均較未施加離子束提高。然后,采用相同的方法,分別沉積了厚度約為700nm的Zr O2、Cr2O3、Al2O3、Ti O2薄膜。由于離子束的轟擊作用,薄膜斷面形貌多孔狀的柱狀晶結(jié)構(gòu)消失,薄膜致密化程度有很大提高。其中非晶結(jié)構(gòu)的Al2O3薄膜雖然力學(xué)性能較其他晶態(tài)薄膜稍差,但正是由于這種非晶結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了最佳的防腐蝕效果。最后,對(duì)CrAlN陶瓷薄膜的研究結(jié)果表明隨著薄膜中Al含量的增加其顯微結(jié)構(gòu)由粗大的柱狀晶向致密的柱狀晶發(fā)展,偏壓在一定范圍內(nèi)升高可以使薄膜致密化程度提高,但過(guò)高的偏壓反而會(huì)損傷薄膜形貌,不利于磁體的防護(hù)。力學(xué)性能測(cè)試表明Al含量增多后薄膜的硬度增高,摩擦系數(shù)降低,施加150V偏壓時(shí)薄膜的硬度和摩擦系數(shù)明顯優(yōu)于其他兩個(gè)偏壓。在反應(yīng)磁控濺射防腐蝕薄膜中,如何控制反應(yīng)氣體流量得到標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)計(jì)量比的薄膜是提高薄膜性能的關(guān)鍵,同時(shí),在優(yōu)化薄膜結(jié)構(gòu)和性能上,施加離子束輔助可以很好地解決問(wèn)題。在平衡濺射速率和防腐蝕性能之間,薄膜厚度需要在2μm以上。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM27

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