Nam châm NdFeB được sản xuất bằng công nghệ luyện kim bột. Chúng là một loại vật liệu bột có hoạt tính hóa học rất cao, có các lỗ nhỏ và lỗ rỗng bên trong, khiến chúng dễ bị ăn mòn và oxy hóa trong không khí. Sau khi vật liệu bị ăn mòn hoặc các bộ phận bị hư hỏng, tính chất từ tính sẽ bị suy giảm, thậm chí mất đi theo thời gian, ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ của toàn bộ máy. Vì vậy, việc xử lý chống ăn mòn nghiêm ngặt phải được thực hiện trước khi sử dụng.
Hiện nay, việc xử lý chống ăn mòn NdFeB thường áp dụng mạ điện, mạ hóa học, điện di, phốt phát và các phương pháp khác. Trong số đó, mạ điện, như một phương pháp xử lý bề mặt kim loại trưởng thành, được sử dụng rộng rãi nhất.
Chất lượng mạ điện của nam châm NdFeB có liên quan mật thiết đến quá trình tiền xử lý
Quá trình mạ điện NdFeB bao gồm tiền xử lý và mạ điện. Chất lượng mạ điện NdFeB có liên quan chặt chẽ đến quá trình tiền xử lý. Quá trình tiền xử lý này thường bao gồm quá trình mài mòn và kích hoạt axit yếu màng oxit yếu bằng hóa chất mài mòn và ngâm vát cạnh-ngâm và các quá trình khác, trong đó việc làm sạch siêu âm được xen kẽ. Sau quá trình xử lý nêu trên, nam châm NdFeB để lộ ra bề mặt cơ bản sạch thích hợp cho mạ điện, sau đó có thể mạ điện. Nếu bất kỳ phần nào của quá trình tiền xử lý không được xử lý sạch sẽ, nó sẽ mang lại những khiếm khuyết tiềm ẩn cho sản phẩm mạ điện cuối cùng, gây ra các vấn đề như phồng rộp và bong tróc lớp mạ điện.
So với các bộ phận thép thông thường, việc xử lý trước khi mạ các sản phẩm NdFeB khó khăn hơn. Nguyên nhân là do bề mặt gồ ghề, lỏng lẻo và xốp của nó dễ “ẩn náu bụi bẩn”. Nếu “chất bẩn” này không được loại bỏ hoàn toàn sẽ gây hư hỏng cho sản phẩm NdFeB. Lực liên kết giữa lớp phủ NdFeB và chất nền có tác dụng phụ. Hiện nay, làm sạch siêu âm đa kênh thường được sử dụng để xử lý trước lớp mạ NdFeB. Hiệu ứng tạo bọt của sóng siêu âm loại bỏ hoàn toàn dầu, axit kiềm và các chất khác trong vi lỗ của NdFeB. Ngoài ra, làm sạch bằng sóng siêu âm còn giúp loại bỏ axit có trong NdFeB. Bụi boron sinh ra trên bề mặt trong quá trình giặt giúp loại bỏ thêm mối nguy hiểm tiềm ẩn của việc liên kết.
Các loại lớp phủ và đặc tính của nam châm NdFeB
Mạ điện NdFeB áp dụng các quy trình mạ điện khác nhau tùy theo môi trường sử dụng khác nhau của sản phẩm và lớp mạ bề mặt cũng khác nhau, chẳng hạn như mạ kẽm, mạ niken, mạ đồng, mạ thiếc, mạ kim loại quý, v.v. Nói chung, mạ kẽm, mạ niken mạ + mạ đồng + niken, mạ niken + đồng + mạ niken điện phân là ba quy trình chủ đạo. Chỉ có kẽm và niken mới thích hợp để mạ trực tiếp lên bề mặt nam châm NdFeB nên công nghệ mạ nhiều lớp thường được thực hiện sau khi mạ niken. Ngày nay, khó khăn kỹ thuật của việc mạ đồng trực tiếp NdFeB đã được giải quyết. Mạ đồng trực tiếp rồi mạ niken đang là xu hướng phát triển. Kiểu thiết kế mạ này thuận lợi hơn để đạt được chỉ số khử từ nhiệt của các thành phần NdFeB nhằm đáp ứng nhu cầu của khách hàng.
Đặc điểm của các lớp phủ và môi trường sử dụng khác nhau
| Hạng mục sơn phủ | Tính năng và môi trường sử dụng |
| Mạ niken | Niken là vật liệu dẫn điện từ và lớp phủ có tác dụng che chắn từ tính, tác động lớn hơn một chút đến các sản phẩm tấm. Lớp phủ có khả năng chịu nhiệt ẩm cao và thử nghiệm lão hóa tăng tốc ở áp suất cao. Nó phù hợp để sử dụng bởi những khách hàng có yêu cầu cao hơn về độ ổn định lâu dài về hình thức bên ngoài và hiệu suất bên trong khi tiếp xúc với môi trường khí quyển có thể tạo ra sự ngưng tụ. |
| Kẽm xanh và trắng | Kẽm là vật liệu không có từ tính, lớp phủ có khả năng chống phun muối tốt. Bề mặt sản phẩm dễ bị đóng cặn sau thời gian dài sử dụng. Yêu cầu đối với các hạt bề mặt rất cao và ứng dụng có những hạn chế nhất định. Nó phù hợp để sử dụng trong môi trường có thể xảy ra ăn mòn nhẹ. Lớp phủ chỉ có khả năng chống ăn mòn hạn chế chống lại sự đổi màu do ô nhiễm trong thời gian ngắn. |
| kẽm màu | So với kẽm xanh và trắng, khả năng chống ăn mòn được cải thiện đáng kể và phù hợp với môi trường khắc nghiệt hơn, chẳng hạn như như môi trường ăn mòn hữu cơ. |
| Lớp mạ niken + đồng + niken | So với một lớp niken đơn, nó có khả năng chống ăn mòn tốt hơn, nhưng quá trình này tương đối phức tạp. |
| Lớp mạ niken + thiếc | Nó có hình thức đẹp và khả năng hàn, phù hợp cho những trường hợp cần tiếp xúc điện và bề mặt cần có khả năng hàn. |
| Mạ niken + mạ bạc | Bề ngoài và khả năng hàn tốt, điện trở tiếp xúc nhỏ và khả năng chống đổi màu bề mặt kém. Thích hợp cho những dịp tiếp xúc với điện. Các yêu cầu về bề mặt có thể hàn được. |
| Mạ niken + vàng | Nó có hiệu suất trang trí tốt, bề mặt không dễ thay đổi màu sắc, điện trở tiếp xúc nhỏ và giá thành cao. Nó phù hợp cho những dịp sau Cần có tiếp xúc điện, bề mặt phải có khả năng hàn được và cần có hình thức trang trí. |
Có sự khác biệt nhất định về khả năng chống ăn mòn giữa các lớp phủ khác nhau, như sau:
| Hạng mục sơn phủ | Mã sơn | Độ dày điển hình μm |
Trung lập thử nghiệm phun muối |
Thử nghiệm nhiệt ẩm h |
Áp suất cao tăng tốc thí nghiệm lão hóa h (chế độ không bão hòa) |
| Mạ niken (mạ thùng) | Ni | 5-20 | 48 | 168 | 48 |
| Mạ điện niken (mạ giá) | Ni | 5-20 | 16 | 168 | 48 |
| Mạ điện niken đồng niken (mạ thùng) | NiCuNi | 5-20 | 48 | 168 | 48 |
| Mạ điện niken đồng niken (mạ giá) | NiCuNi | 5-20 | 16 | 168 | 48 |
| Kẽm xanh và trắng | Zn.L | 4-15 | 24 | - | - |
| kẽm màu | Zn.C | 4-15 | 48 | - | - |
| Lớp mạ niken + thiếc | NiSn | 5-20 | 72 | 168 | 96 |
| Mạ niken + bạc | NiAg | 5-20 | 72 | 168 | 96 |
| Mạ niken + vàng | NiAu | 5-20 | 72 | 168 | 96 |
| Lớp mạ niken đồng niken + thiếc | NiCuNiSn | 5-20 | 72 | 168 | 96 |
| Mạ niken + niken điện phân (mạ giá) | Ni+AP.Ni | 3-20 | 24 | 168 | 48 |
| Mạ niken + niken điện phân (mạ thùng) | Ni+AP.Ni | 3-20 | 72 | 168 | 48 |
| Mạ nhôm lắng đọng hơi vật lý | PAD. AI | 2-15 | 24 | 168 | 24 |
Mạ kẽm và mạ niken
Các lớp phủ được sử dụng phổ biến nhất cho nam châm mạnh NdFeB là mạ kẽm và mạ niken. Chúng có sự khác biệt rõ ràng về ngoại hình, khả năng chống ăn mòn, tuổi thọ, giá cả, v.v.
Sự khác biệt về khả năng đánh bóng:Mạ niken vượt trội hơn so với mạ kẽm về khả năng đánh bóng và bề ngoài sáng hơn. Những người có yêu cầu cao về hình thức sản phẩm thường chọn mạ niken, trong khi một số nam châm không lộ ra ngoài, và những người có yêu cầu tương đối thấp về hình thức sản phẩm thường được mạ kẽm.
Sự khác biệt về khả năng chống ăn mòn:Kẽm là kim loại hoạt động, phản ứng được với axit nên khả năng chống ăn mòn kém; sau khi xử lý bề mặt mạ niken, khả năng chống ăn mòn của nó cao hơn.
Sự khác biệt trong tuổi thọ sử dụng:Do khả năng chống ăn mòn khác nhau nên tuổi thọ của mạ kẽm thấp hơn mạ niken. Nguyên nhân chính là lớp phủ bề mặt dễ bong ra sau thời gian dài sử dụng khiến nam châm bị oxy hóa, từ đó ảnh hưởng đến hiệu suất từ tính.
Sự khác biệt về độ cứng:Mạ niken cao hơn mạ kẽm. Trong quá trình sử dụng, nó có thể tránh được va chạm và các tình huống khác có thể khiến nam châm cực mạnh NdFeB rơi ra, gãy, v.v.
Chênh lệch giá:Mạ kẽm là cực kỳ thuận lợi trong vấn đề này. Các mức giá từ thấp đến cao là mạ kẽm, mạ niken, nhựa epoxy,…
Khi chọn nam châm NdFeB, bạn cần cân nhắc nên sử dụng lớp phủ nào dựa trên các yếu tố như nhiệt độ hoạt động, tác động của môi trường, khả năng chống ăn mòn, hình thức sản phẩm, độ bền liên kết của lớp phủ và hiệu ứng kết dính.