製造プロセスの違いにより、焼結 NdFeB 磁石とボンド NdFeB 磁石の 2 つのカテゴリに分類されます。 NdFeB磁石の強力な磁石コーティングは、一般にニッケル、銅、クロム、金、黒亜鉛、青白亜鉛、エポキシ樹脂接着剤などでメッキされます。電気メッキプロセスに応じて、磁石表面の色も異なります。保管期間も異なります。
1. 金属メッキ
1.1 電気めっき金属コーティング
電気めっきエンタープライズ技術は、電着環境技術としても知られ、陰極と陽極が電解質溶液（めっき溶液）中でループを形成し、電解質溶液中でめっきされる金属カチオンが表面に析出するプロセスです。陰極メッキ部品。 NdFeB電気めっき金属コーティングのめっき液処方は、ほとんどが従来のめっき液処方を改良することによって得られます。 NdFeB磁石の表面に金属皮膜を電気めっきする場合、めっき液による磁石の腐食をいかに低減し、磁石表面の空洞にめっき液が残らないようにするかが最大の課題となります。 したがって、中性のめっき液を得て、めっき層の適切な活性と溶解を維持するために、めっき液の化学組成を調整する必要がある。 以下は、一般的に使用される NdFeB 電気めっきプロセスの紹介です。
コスト、耐食性、量産性の観点から、NdFeB磁石の表面にニッケルメッキを施すのが理想的であり、最も広く使用されています。 しかし、コーナー効果、各部品の厚さが不均一、欠陥が多い、気孔が大きいなどの欠点もあります。磁石へのNi電気めっきは通常の電気めっきプロセスと似ていますが、めっき液の化学組成を改善する必要があります。 処理の流れは超洗浄、水洗、酸洗、水洗、超洗浄、水洗、活性化、水洗、電気めっき、水洗、乾燥となります。 チェンら。 パルスニッケルめっきプロセスを研究し、最適なパルスニッケルめっきプロセスを提案しました。 ブラックウッドら。 は、酸性めっき溶液から得られたニッケルめっきの密着性と耐食性が、アルカリ性ニッケルめっきよりも大幅に優れていることを発見しました。 日本のJindong Companyが開発した有機ニッケルめっきプロセスは、これらの金属表面の電気めっきで避けられない痕跡を除去します。 現在の NdFeB 保護の用途では、亜鉛めっきはニッケルめっきに次いで 2 番目に大規模なプロセスです。 電気亜鉛めっき層の結晶化厚さは電気ニッケルめっき層よりも厚いため、耐食性は電気ニッケルめっき層より劣りますが、不動態化処理によりさまざまな色の保護膜を形成できます。 電気めっき亜鉛の生産と管理のコストは低いです。 通常の電気めっきプロセスでは、めっき液の化学組成を調整し、pH値を制御することにより、NdFeB上に直接NdFeBを電気めっきすることができます。 工業生産では使用されていますが、コーティングと基材の間の密着性を向上させることが依然として課題です。
1.2 合金コーティング
亜鉛ニッケル合金コーティングは、耐食性に優れ、水素脆化が少なく、コストパフォーマンスが高いため、工業生産で広く使用されています。 電気化学的な観点から見ると、亜鉛-ニッケル合金コーティングは鉄-鉄極コーティングに属します。 その安定した電位は純亜鉛コーティングよりもプラスであるため、NdFeB の電気化学的保護において、その腐食電流は純亜鉛コーティングよりも小さくなります。 亜鉛-ニッケル合金コーティングの腐食生成物に関する研究から、合金コーティング中のニッケルは中国での腐食挙動反応を効果的に抑制することができます。 腐食生成物 ZnCl_24Zn(OH)_2 は、亜鉛コーティング内の ZnO よりも密度が高く、安定しており、導電性があります。 悪い。 亜鉛ニッケル合金めっき浴系は主にアルカリ亜鉛酸塩系と弱酸塩化物系を使用します。 最初の 2 つの方法は高度な分散管理機能を備えており、大型で複雑な部品の電気めっきに適していますが、現在の効率レベルは低いです。 後者には、電流効率が高く、堆積速度が速く、水素脆性が低いが分散が良好であるという利点があります。 Zhang Xiuzhu は、水素脆化が低い新しい鉄合金の電気めっきプロセスを研究し、水素脆化の問題がほとんどない、ニッケル含有量が 8.4% ～ 22.6% の合金コーティングを得ました。
電気亜鉛鉄合金めっきは、耐食性、めっき性、溶接性が良く、硬度が高いため、産業分野で広く使用されています。 純亜鉛コーティングと比較して、亜鉛-鉄合金コーティングは、純ニッケルおよび亜鉛-ニッケル合金コーティングよりも優れた耐食性と低コストを備えています。 将来的には、企業向けのNdFeB表面保護の新たな方向性となる可能性があります。 亜鉛-鉄合金皮膜は、放電によりFe2とZn2が同時に基板上に析出する、亜鉛と鉄の異常共析メカニズムに基づいています。 めっき液を安定させるために、Fe2 から Fe3 への酸化を抑制し、Fe3 を Fe2 に還元するために、めっき液に安定剤を添加する必要があります。 ニッケル硫酸鉄合金めっき浴に適した新開発の鉄安定剤です。 この方法は、電気めっき企業の初期めっき液中のNdFeB磁石の腐食によって生成されるFe3を不純物イオンから社会的に有用なイオンに変換することができ、めっき液のメンテナンスが容易になります。 現在、一般的な亜鉛-鉄合金めっき液は塩素酸系、中性硫酸系、アルカリ亜鉛酸系に分けられます。 このような管理体制においては、放電により金属イオンが析出する前に、NdFeB磁石表面のめっき液の腐食をいかに低減するか、めっき液中のFe2をいかに安全かつ安定なものとするかがNdFeB実現の鍵となります。亜鉛鉄合金の電気めっき。 。
黒亜鉛：お客様のニーズに応じて、製品の表面を黒色に処理します。 電気めっきとは、主に溶融亜鉛めっきをベースに化成処理により黒色の保護膜を付加するものです。 このフィルムは製品を保護する役割も果たします。 耐食時間を改善し、酸化時間を長くします。 ただし、表面は傷つきやすく、保護効果が失われます。 現在では使用する人は非常に少なく、ほとんどがエポキシ樹脂に置き換えられています。 灰色がかった黒色で、ほとんどがエポキシ樹脂に置き換えられています。
1.3 真空イオンアルミめっき 真空イオンアルミめっき技術は、真空蒸着、イオン注入、ウェザーデポジション技術を組み合わせた表面処理方法です。 真空蒸着とプラズマ活性化に基づいて、薄膜材料の蒸気が不活性ガスのグロー放電でイオン化され、基板に衝撃を与えてコーティングされます。 この工法は乾式めっき技術であり、磁石間のギャップへの湿っためっき液の残留、めっき液による磁石表面の腐食、電気めっき時の磁石の水素吸収による皮膜の脆化などの欠陥を回避できる技術です。 イオンメッキアルミニウム層の接合強度と耐食性は、亜鉛メッキやニッケルメッキよりもはるかに優れています。 イオンプレーティングプロセス中、磁石の表面に高エネルギーのイオンと原子が衝突すると、イオンの注入にある程度の影響があり、金属化合物と磁石の間に反応が引き起こされます。 新しい相の形成により、コーティングの結合強度が向上するだけでなく、磁石の保磁力も向上します。 イオンアルミニウム処理は社会環境に汚染を引き起こすことはなく、磁石の機械システムの性能に損傷を与えることもなく、一部の関連材料の疲労性能も改善します。 また、アルミコーティングにより導電性が良く、見た目も美しいです。
1.4 無電解ニッケルリン合金めっき
無電解Ni-P合金めっき技術は、還元剤を使用し、電流を加えずに活性化部品の表面のNi-Pコーティングを自己触媒作用で還元する方法です。 ニッケルリンめっきでは、ニッケル塩を使用して次亜リン酸塩の作用によりニッケルイオンを還元し、次亜リン酸塩がリンを分解します。 還元反応プロセスは、さまざまな触媒の作用下でのみ実行できます。 アルミニウム、ニッケル、コバルト、鉄などの金属とその合金には触媒効果があるため、NdFeB 磁石をニッケル - リン合金で直接メッキすることができます。 還元反応の開始時に、ニッケルの自己触媒効果により、磁石全体にニッケル合金皮膜が自然にかつ均一に得られます。 品質を確保するために、無電解めっき中に錯化剤、緩衝剤、安定剤、pH調整剤などを添加する必要があります。 ニッケル - リン合金コーティングは、細孔が少なく、均一な厚さ、高い硬度、滑らかな表面、および基材への良好な密着性を備えています。 リン含有量が 7% を超えるコーティングは、非晶質構造を持ち、粒界欠陥がなく、高い耐食性を備えています。
1.5 銅: 主にハードウェア業界で発生します。 NdFeB 磁石の分野でこれを使用する人はほとんどいません。 見た目は淡い黄色です。 使用頻度は非常に低く、外観は薄黄色です。
1.6 クロム: クロム電気メッキもこの分野では比較的まれです。 電気めっきプロセスのコストは非常に高く、一般企業では採用できません。 しかし、その腐敗を解放する能力は非常に強力であり、他の物質と反応することは困難です。 主にpHが非常に強い地域で使用されます。 通常、これが選択されることはほとんどありません。
1.7 ゴールド: 路上の屋台で見かけるライトイエローゴールドのジュエリーのほとんどは、電気メッキされた金または銅です。 金メッキを施すことで、製品の表面だけでなく芯まで美しく仕上げます。 一般的にジュエリーの分野で使用されています。 また、一部の高級高級家電製品の導電性コンポーネントとしても使用されています。 例えば、比較的ブランド価値の高いワイヤレスBluetoothヘッドセットの導電性インターフェースには金メッキが使用されています。
2. 有機コーティング
2.1 ポリマーコーティングは、厳しい腐食環境や電気絶縁が必要な用途で磁石の表面を保護するために使用できます。 NdFeB磁石ポリマー複合コーティングの主な研究材料は樹脂と有機結合ポリマーであり、その中で最も広く使用されているのは樹脂コーティングです。 これは、エポキシ樹脂が耐水性、耐薬品性、接着性に非常に優れており、また、それ自身が十分な硬度を発現するためである。 エポキシ樹脂に加えて、利用可能な樹脂コーティングには、ポリアクリレート、ポリアミド、ポリイミドなどが含まれます。これらの樹脂の混合物も使用できます。 塗装プロセスの主な研究内容は、スプレー法や電気泳動法などです。 カソード電気泳動コーティングは、高い耐酸性、耐アルカリ性、耐溶剤性、機械的特性、特に密着性を備えています。 通常、電気泳動の前にリン酸亜鉛の前処理が行われます。 リン酸亜鉛は絶縁層であると同時に防食層でもあります。 ボンド磁石は空気中で酸化しやすいです。 コーティング処理により磁性粉を空気中の酸素や水分から隔離し、酸化や錆を防ぐことができます。 チェンら。 当社は、エポキシ樹脂よりも安定性が高く、耐湿性が低い新しいタイプの樹脂材料（ビスマレイミド樹脂）をNdFeB磁石の表面保護に適用しました。
2.2パリレンは、1960 年代半ばから後半にかけて英国ユニオン カーバイド社によって開発された新しい絶縁保護コーティング材料です。 パラキシレンポリマーです。 希土類NdFeB磁石の流体磁性原料は、優れた性能を備えた強力な磁性材料であり、マイクロモーターの小型化、超小型化にとって重要な原料の1つです。 しかし、この種の物質は空気中では非常に不安定です。 大きな材料では、通常、保護コーティングに電気めっきまたはエポキシ樹脂自動泳動塗料が使用されます。 サイズ1-5 mmの中小型の希少磁性材料、特にリングと円柱。 形状に似た地磁気材料は、上記の従来の方法では信頼性の高い保護を実現し、アプリケーション要件を満たすことができなくなりました。 ポリパラリレンの独自の製造プロセスと優れた特性の組み合わせにより、中小型の小型磁石を弱点なく完全にコーティングすることができます。 これをコーティングした永久磁石材料は硫酸に10日間浸漬可能です。 上記のものは腐食しません。 現在、世界中の中小型磁性材料のほとんどが絶縁層や保護膜としてパリレンを使用しています。
3.結論
要約すると、NdFeB の表面保護においてはある程度の進歩が見られました。 良好な耐食性が実現され、NdFeB磁石のさらなる普及が大きく促進されます。 ただし、保護の動作方法が異なれば、それぞれ異なる欠点もあります。 電気めっきプロセスでは、皮膜の密着性の向上と水素脆性の低減が重要な技術となります。 真空イオンアルミメッキ法は密着性、耐食性に優れていますが、磁石の水素吸蔵により皮膜にクラックが発生しやすくなります。 無電解ニッケルリン合金めっきは、複雑な形状の部品のめっき性や皮膜硬度を向上させることができますが、その際の複雑なプロセスを維持することが困難です。 しかし、有機コーティングは密着性と耐食性は優れていますが、高温耐性は非常に劣っています。 したがって、NdFeB 表面保護技術にはまだ改善の余地が多くあります。 したがって、NdFeB 表面保護技術を開発または改善するには、次の条件を同時に満たす必要があります。コーティングプロセス中の水素脆化がほとんどまたはまったくないこと。 (2) コーティングは良好な基材接着性を有する必要があります。 (3) コーティング表面は緻密でなければならず、微細孔や亀裂がなく、コーティングの浸透性が低く、コーティングは一定の温度安定性を持っていなければなりません。
