烧结铁硼（NdFeB）磁体因具备高磁能积、高矫顽力等优异的磁学性能，自问世以来，被广泛应用于通讯、汽车、石油化工、计算机、风能、医疗卫生、航空航天等领域。目前，我国NdFeB磁体产能占全球总产能的一半以上，并逐步完成了NdFeB磁体从低端产品向高端产品的过渡。预计2020年全球永磁市场将达到188亿美元。
鉴于NdFeB磁体材料的市场前景及重要地位，国内外主要生产企业都十分重视NdFeB磁体产业的发展。
NdFeB永磁材料是多相合金，由于其主要成分为Fe、B和稀土金属（Nd、Pr、Dy等），形成的富相、富硼相和主相之间存在电位差，容易形成原电池使NdFeB磁体表面发生电化学腐蚀。另外，NdFeB磁体的生产工艺采用粉末冶金，使得NdFeB磁体的实际密度难以达到理论密度，磁体内部存在微小孔洞，在大气环境中易吸氧、吸氢，令合金成分和晶体结构发生改变，容易发生高温氧化、湿热吸氢和电化学腐蚀，严重影响NdFeB磁体的使用性能和使用寿命。近年来随着科学技术的发展，稀土永磁材料的应用越来越广泛，性能要求也越来越高，如海上风力发电、变频空调压缩机、工业节能电机和新能源汽车驱动电机用磁钢必须具备高强耐蚀特性，这对NdFeB磁体材料的防腐蚀技术又提出了新的挑战。
提高NdFeB永磁材料耐腐蚀性能的方法大致归为两大类：一类是加入合金元素，减少晶界上的富稀土相来提高晶界耐腐蚀性，从而提高整体材料的耐腐蚀性；另一类是通过制作表面防护层，阻断磁体材料与环境接触来提高其耐腐蚀性。前者能从根本上改善其耐腐蚀性，但耐腐蚀性没有大幅度提高，另外添加合金元素会对材料本身的磁能特性产生影响，合金元素质量百分比和所需合金相的生成过程都不易控制，制备工艺复杂、生产成本较高。后者虽然只是一种表层防护工艺，但是可在保证磁能特性不受影响的前提下大幅度提高磁体的耐腐蚀性。
我国是世界稀土原料的主要产地，也是烧结NdFeB磁体的生产大国。2015年我国NdFeB磁体产量达到12.7万吨，占全球NdFeB磁材供给量的88.8%。近些年来通过设备引进吸收和制备工艺的优化，我国以烧结NdFeB磁体为代表的高端稀土永磁材料在磁性能方面已经可以与日本产品相媲美，但在磁体耐候性上还存在较大差距，磁体表面防护技术的研发速度远远落后于稀土磁体应用技术日新月异的发展，NdFeB磁体的防腐蚀技术已经成为制约我国稀土产业做优做强的主要瓶颈。
热喷涂技术在金属材料、陶瓷以及高分子材料的表面防护领域已经有很多成功应用的经验。利用其结合强度高、孔隙率低的优点，研究热喷涂技术在NdFeB磁性材料防腐蚀领域的应用技术，将对NdFeB磁性材料产业产生巨大的影响，对提高产品档次、加强产品国际市场竞争力、发挥稀土大国的资源优势、取得更多的市场话语权具有重要意义。
火焰喷涂技术具有能耗和气耗低、喷涂范围广、粉末沉积效率高及涂层质量好等诸多优点。本文采用火焰喷涂技术应用在烧结NdFeB磁体的表面处理上，采用火焰喷涂技术在烧结NdFeB磁体表面制备高效铝防腐涂层，代替传统的高污染电镀工艺，同时，还可以解决磁控溅射、多弧离子镀、蒸镀等方法中生产效率低、靶材制造成本高，以及靶材和蒸发料的利用率低、浪费严重等问题。该项目研发成果易于推广，将对烧结NdFeB磁体绿色防护及低成本、高矫顽力磁体产业方面产生深刻影响，对整个行业或产业技术水平、产业质量和生产效率都会发挥良好的带动作用，将产生巨大的经济和社会效益。
本文由桑尧热喷涂网收集整理。本站文章未经允许不得转载；如欲转载请注明出处，北京桑尧科技开发有限公司网址：http://www.sunspraying.com/
|
