一种钕铁硼稀土永磁器件的混合镀膜方法
专利汇可以提供一种钕铁硼稀土永磁器件的混合镀膜方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种钕 铁 硼 稀土永磁器件的混合 镀 膜 方法，首先进行 合金 熔炼，在熔融状态下将合金浇铸到带 水 冷却的旋转 铜 辊上冷却制成合金片,接着对合金片进行氢 破碎 、混料和气流磨制粉，然后用混料机混料后送到氮气保护 磁场 取向压机成型，在保护箱内封装后进行 等静压 ，之后进行 烧结 和时效制成钕铁硼稀土永磁毛坯，之后对毛坯进行 机械加工 制成钕铁硼稀土 永磁体 ，之后对钕铁硼稀土永磁体进行镀膜制成钕铁硼稀土永磁器件，镀膜分3层，第一层和第三层为 磁控溅射 镀层，第二层为磁控溅射和多弧离子镀的混合镀层。采用混合镀膜作稀土永磁器件的 表面处理 工序，不仅提高了稀土永磁器件的抗 腐蚀 能 力 ，同时也提高了稀土永磁器件的 磁性 能。，下面是一种钕铁硼稀土永磁器件的混合镀膜方法专利的具体信息内容。
1.一种钕铁硼稀土永磁器件的混合镀膜方法，首先进行合金熔炼，在熔融状态下将合金浇铸到带水冷却的旋转铜辊上冷却制成合金片,接着对合金片进行氢破碎、混料和气流磨制粉，气流磨制粉后在氮气保护下用混料机混料后送到氮气保护磁场取向压机成型，成形后在保护箱内封装后进行等静压，等静压之后送入烧结设备烧结和时效制成钕铁硼稀土永磁毛坯，之后对毛坯进行机械加工制成钕铁硼稀土永磁体，之后对钕铁硼稀土永磁体进行混合镀膜制成钕铁硼稀土永磁器件，其特征在于：镀膜共分3层，第一层为磁控溅射镀层，镀层厚度为：0.05-1μm，第二层为磁控溅射镀膜和多弧离子镀的混合镀层，镀层厚度为：10-25μm，第三层为磁控溅射镀层，镀层厚度为： 0.5-5μm。
2.根据权利要求1所述的一种钕铁硼稀土永磁器件的混合镀膜方法，其特征在于：所述的混合镀膜属于物理气相沉积，磁控镀膜材料为Al、Dy-Al、Tb-Al、Dy-Fe、Tb-Fe、Ti、Mo、Si、不锈钢、Al2O3、ZrO、AZO中的一种, 所述的磁控溅射和多弧离子镀的混合镀层，镀膜材料为Al、Ti、Mo、Si、不锈钢、Al2O3、ZrO、ITO、AZO中的一种以上。
3.根据权利要求1所述的一种钕铁硼稀土永磁器件的混合镀膜方法，其特征在于：
所述的混合镀膜工序，镀膜共分3层，第一层为磁控溅射镀层，镀层为Al、Dy-Al、Tb-Al、Dy-Fe、Tb-Fe中的一种，第二层为磁控溅射和多弧离子镀的混合镀层，镀层为Al、Ni-Cr、Ti、Mo、Si、Al2O3、ZrO2、AZO中的一种以上，第三层为磁控溅射镀层，镀层为Al、Ni-Cr、Ti、Mo、Si、Al2O3、ZrO2、AZO中的一种以上。
4.根据权利要求1所述的一种钕铁硼稀土永磁器件的混合镀膜方法，其特征在于：所述的混合镀膜工序，镀膜共分3层，第一层为磁控溅射镀层，镀层为Dy-Al、Tb-Al中的一种，第二层为磁控溅射和多弧离子镀的混合镀层，镀层为Al、Ni-Cr、Ti、Mo、Si、Al2O3、ZrO2、AZO中的一种以上，第三层为磁控溅射镀层，镀层为Al。
5.根据权利要求1所述的一种钕铁硼稀土永磁器件的混合镀膜方法，其特征在于：所述的混合镀膜工序，镀膜共分3层，第一层为磁控溅射镀层，镀层为Dy-Fe、Tb-Fe中的一种，第二层为磁控溅射和多弧离子镀的混合镀层，镀层为Al、Ni-Cr、Ti、Mo、Si、Al2O3、ZrO2、AZO中的一种以上，第三层为磁控溅射镀层，镀层为Al、Ni-Cr中的一种以上。
6.根据权利要求1所述的一种钕铁硼稀土永磁器件的混合镀膜方法，其特征在于：所述的混合镀膜工序，镀膜共分3层，第一层为磁控溅射镀层，镀层为Al，第二层为磁控溅射和多弧离子镀的混合镀层，镀层为Al2O3、AZO中的一种以上，第三层为磁控溅射镀层，镀层为Al。
7.根据权利要求1所述的一种钕铁硼稀土永磁器件的混合镀膜方法，其特征在于：所述的磁控溅射镀膜条件为，温度30~600℃，沉积压强为氩气条件下0.1~1Pa,功率密度为
1~20w/cm2，线性离子源的放电电压100~3000V，离子能量100~2000eV,氩气条件下工作气压0.01~1Pa，所述的镀膜工序中采用磁控溅射镀膜和多弧离子镀膜单独、交替或同时进行工作。
8.根据权利要求1所述的一种钕铁硼稀土永磁器件的混合镀膜方法，其特征在于：所述的混合镀膜过程中充入氧气和氩气，氧气的体积百分比在0.1-5%范围内。
9.根据权利要求1所述的一种钕铁硼稀土永磁器件的混合镀膜方法，其特征在于：所述的混合镀膜工序前还有喷砂工序，喷砂采用的材料是石英、玻璃微珠、氧化铝、氧化铈、氧化镧、氧化铈和氧化镧的混合物、氧化锆的一种以上，混合镀膜工序前或者还有喷涂工序，喷涂材料为铝或含铝的化合物、电泳漆中的一种。
10.根据权利要求1所述的一种钕铁硼稀土永磁器件的混合镀膜方法，其特征在于：所述的混合镀膜工序中还有控制镀膜过程的器件加热工序，温度范围在100-600℃。
11.根据权利要求1所述的一种钕铁硼稀土永磁器件的混合镀膜方法，其特征在于：所述的混合镀膜工序后还有热处理工序，热处理温度60-900℃。
12.根据权利要求1所述的一种钕铁硼稀土永磁器件的混合镀膜方法，其特征在于：所述的一种钕铁硼稀土永磁器件从器件表面向内延伸0.3mm范围内主相晶粒中重稀土的含量高于晶粒主相中重稀土的含量，含量高的重稀土分布在主相R2T14B的外围，形成RH2T14B包围R2T14B的新主相结构，RH2T14B相与R2T14B相间无晶界相。
13.一种钕铁硼稀土永磁器件混合镀膜设备，其特征在于：所述的混合镀膜设备包括真空镀膜室、圆柱阴极磁控靶、平面阴极磁控靶、阴极多弧离子靶、转架和料筐；所述的真空镀膜室由卧式真空壳体、前门和后盖组成，前门和真空壳体通过橡胶密封圈密封，后盖或者焊接在真空壳体上或者通过连接件连接，大转架设计在真空镀膜室内，通过转轴支撑在框架上，框架安装在真空壳体上；大转架的轴线与真空壳体的轴线平行，大转架上安装有3个小转架，小转架的轴线与大转架的轴线平行，多个网状料筐两端有转轴安装在小转架上，转轴的轴线与小转架的轴线平行，大转架围绕真空壳体的轴线公转，小转架即围绕大转架的轴线公转又自转，网状料筐即随大转架一起公转也随着小转架公转又自转；所述的圆柱阴极磁控靶安装在真空镀膜室内的后盖上，圆柱阴极磁控靶位于转架的内部，轴线与转架轴线平行，所述的圆柱阴极磁控靶设置一个以上； 所述的平面阴极磁控靶安装在真空壳体上，分布在转架的外围。
14.根据权利要求13所述的一种钕铁硼稀土永磁器件混合镀膜设备，其特征在于：所述的圆柱阴极磁控靶内装有多个轴向充磁的磁环，磁环间有导磁环，磁环相对于圆柱阴极磁控靶轴向往复移动，所述的磁环由钕铁硼稀土永磁制造。
15.根据权利要求13所述的一种钕铁硼稀土永磁器件混合镀膜设备，其特征在于：所述的圆柱阴极磁控靶内装有多条径向充磁的磁条，磁条在圆柱阴极磁控靶内沿着圆周分布，磁条间有间隔，磁条的数量为3条或者3条以上，磁条相对于圆柱阴极磁控靶材套管同轴转动，所述的磁条由钕铁硼稀土永磁制造。
16.根据权利要求13所述的一种钕铁硼稀土永磁器件混合镀膜设备，其特征在于：所述的平面阴极磁控靶内设置有跑道形状的环形磁条，磁条由钕铁硼稀土永磁制造，用冷却水冷却，数量为一个以上。
17.根据权利要求13所述的一种钕铁硼稀土永磁器件混合镀膜设备，其特征在于：所述的阴极多弧离子靶安装在真空壳体上，分布在转架的外围，所述的阴极多弧离子靶为矩形或圆形，内部设置有磁铁，磁铁由钕铁硼稀土永磁制造，用冷却水冷却，数量为一个以上。
18.根据权利要求13所述的一种钕铁硼稀土永磁器件混合镀膜设备，其特征在于：所述的真空镀膜室内还设置有阳极层线性离子源，阳极层线性离子源安装在真空壳体上，分布在转架的外围。
19.根据权利要求13所述的一种钕铁硼稀土永磁器件混合镀膜设备，其特征在于：所述的真空镀膜室内设置有加热器，加热温度范围在100-600℃。
一种钕铁硼稀土永磁器件的混合镀膜方法
技术领域
背景技术
9接触，这样通过进给铝丝9可以恒定地将铝丝供入加热舟2中，加热蒸发沉积到转动的料筒5中的磁件14上完成其表面镀铝。
发明内容
0.05-1μm，第二层为磁控溅射和多弧离子镀的混合镀层，镀层厚度为：10-25μm，第三层为磁控溅射镀层，镀层厚度为： 0.5-5μm。
率密度为1~20w/cm ；线性离子源的放电电压100~3000V，离子能量100~2000eV,氩气条件下工作气压0.01~1Pa。所述的镀膜工序中采用磁控溅射镀膜和多弧离子镀膜，磁控溅射镀膜和多弧离子镀膜单独、交替或同时进行工作。
图2为本发明的的真空镀膜示意图
图中：1、真空处理腔；2、加热舟；3、支撑平台；4、加热舟支撑基座；5、装料圆筒；6、绕转轴；7、支撑件；8、转轴；9、铝丝；10、辊子；11、热阻保护管；12、凹口；13、进给齿轮；14、磁件；15、真空壳体；16、阳极层线性离子源；17、多弧离子源；18、真空泵；19、平面磁控靶；
20、加热装置；21、Ⅰ级自动齿轮；22、Ⅰ级从动齿轮；23、Ⅱ级主动齿轮；24、Ⅱ级从动齿轮；
25、大转架；26、料筐；27、永磁器件；28、圆柱磁控靶；29、Ⅲ级主动齿轮；30、Ⅲ级从动齿轮； 31、抽真空管路；32、小转架；33、转轴Ⅰ；34、转轴Ⅱ。
25的公转带动固定在小转架32上的Ⅱ级从动齿轮24绕转轴Ⅰ33自转；固定在小转架32上的Ⅲ级主动齿轮29带动Ⅲ级从动齿轮30绕转轴Ⅱ34转动，料筐26的两端设有转轴与转轴Ⅱ34和Ⅲ级从动齿轮30联接，因此料筐26可以达到太阳行星轮系公转加自转目的，使永磁器件27在料筐26内翻炒被均匀沉积上靶材材料。在圆形真空壳体15外部设有阳极层线性离子源16，1个以上多弧离子源17，一个以上平面磁控靶19，连接真空泵18的抽真空管路31和加热装置20。
5~10分钟停止轰击。料筐26是绝缘的，也可以接负压-50~-200V。先期离子轰击清洗的目的，是清洗永磁器件27表面的氧化物、含碳氢化物，使其表面粗化增加表面能和离子辅助沉积等作用。加热装置20对料筐26和料筐26内永磁器件27加热到120~600℃，起到除去水汽，提高膜层附着力作用。镀膜工序是在加热到200℃时，料筐26公转加自转并经高压离子清洗后，真空室15再次抽真空达到E-4Pa量级，回充氩气，工作气压0.1~1Pa，分别或同时启动平面磁控靶19、圆柱型磁控溅射靶28和多弧离子源17，使其分别单独工作或交替工作或同时工作，将靶材材料沉积到永磁器件27上形成单质膜和介质膜的涂层。
具体实施方式
1、分别按表一A1、A2、A3、A4成分选取合金600Kg熔炼，在熔融状态下将合金浇铸到带水冷却的旋转铜辊上冷却形成合金片,接着进行氢破碎，氢破碎后进行混料，混料后进行气流磨，之后在氮气保护下用混料机混料后送到氮气保护磁场取向压机成型，保护箱内的氧含量150ppm，取向磁场强度1.8T，模腔内温度2℃，磁块尺寸62×52×42mm,取向方向为
42尺寸方向，成形后在保护箱内封装，然后取出进行等静压，等静压压力200MPa，之后送入烧结设备烧结和时效。
对比例1
分别按表一的A1、A2、A3、A4成分选取合金600Kg熔炼，在熔融状态下将合金浇铸到带水冷却的旋转的冷却辊上冷却形成合金片，然后使用真空氢碎炉对合金片进行粗破碎，氢破碎后进行气流磨，在氮气保护下用混料机混料后送到氮气保护磁场取向压机成型，取向磁场强度1.8T，磁块尺寸62×52×42mm,取向方向为42尺寸方向，成形后在保护箱内封装，然后取出进行等静压，等静压压力200MPa，之后送入真空烧结炉烧结和时效，再进行机械加工，加工成方片30×20×10 mm尺寸，将工件选择性进行倒角或喷砂，之后进行电镀Ni-Cu-Ni，磁性能和耐腐蚀性能的测量结果列入表三。
选取实施例1中的成分制作钕铁硼稀土永磁器件，镀层选择第一层镀Dy-Al合金，第二层镀Al+ Al，第三层镀Al的镀层作温度实验，结果列入表四，序号1为镀膜时未加热也没有进行热处理的对比例，通过表四可以看出，镀膜温度和镀膜后的热处理温度对材料的磁性能有影响，明显提高了磁体的矫顽力，也就是提高了磁体的使用温度，在同等使用温度下，可以减少重稀土的用量，节约了稀缺资源。
实验条件：样品10X10X10mm，2个标准大气压，120℃，100%湿度，48小时，失重<5mg/
2
cm。
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