Debido a los diferentes procesos de fabricación, se dividen en dos categorías: imanes de NdFeB sinterizados e imanes de NdFeB adheridos. El fuerte revestimiento magnético de los imanes NdFeB generalmente está recubierto con níquel, cobre, cromo, oro, zinc negro, zinc azul y blanco, pegamento de resina epoxi, etc. Dependiendo del proceso de galvanoplastia, el color de la superficie del imán también será diferente. y el tiempo de almacenamiento también variará.
1. Revestimiento de metales
1.1 Recubrimiento de metal galvanizado
La tecnología empresarial de galvanoplastia, también conocida como tecnología ambiental de galvanoplastia, es un proceso en el que el cátodo y el ánodo forman un bucle en la solución de electrolito (solución de enchapado) y los cationes metálicos que se van a recubrir en la solución de electrolito se depositan en la superficie del Componente de revestimiento catódico. La fórmula de la solución de revestimiento del recubrimiento metálico de galvanoplastia NdFeB se obtiene principalmente mejorando la fórmula de la solución de revestimiento tradicional. Al galvanizar un revestimiento metálico sobre la superficie de imanes de NdFeB, la cuestión principal es cómo reducir la corrosión del imán por la solución de revestimiento y evitar que la solución de revestimiento permanezca en la cavidad de la superficie del imán. Por lo tanto, es necesario ajustar la composición química de la solución de recubrimiento para obtener una solución de recubrimiento neutra y mantener la actividad y disolución apropiadas de la capa de recubrimiento. La siguiente es una introducción a algunos procesos de galvanoplastia de NdFeB comúnmente utilizados.
Desde la perspectiva del costo, la resistencia a la corrosión y la producción en masa, el niquelado de la superficie de los imanes de NdFeB es un método ideal y el más utilizado. Pero también existen algunas deficiencias, como el efecto de esquina, el espesor desigual de cada pieza, muchos defectos, gran porosidad, etc. La galvanoplastia de Ni sobre imanes es similar a los procesos de galvanoplastia ordinarios, pero es necesario mejorar la composición química de la solución de revestimiento. El flujo del proceso es el siguiente: súper lavado, lavado con agua, decapado, lavado con agua, súper lavado, lavado con agua, activación, lavado con agua, galvanoplastia, lavado con agua y secado. Cheng et al. estudió el proceso de niquelado por pulsos y propuso el proceso óptimo de niquelado por pulsos. Blackwood et al. descubrió que la adhesión y la resistencia a la corrosión del niquelado obtenido a partir de soluciones de revestimiento ácidas eran significativamente mejores que el niquelado alcalino. El proceso de niquelado orgánico desarrollado por la empresa japonesa Jindong elimina los rastros inevitables en el galvanoplastia de estas superficies metálicas. En la aplicación actual de protección NdFeB, el cincado es el segundo proceso más importante después del niquelado. Dado que el espesor de cristalización de la capa de zinc galvanizado es más grueso que el de la capa de níquel galvanizado, la resistencia a la corrosión es peor que la de la capa de níquel galvanizado, pero el proceso de pasivación puede formar películas protectoras de varios colores. El costo de producción y gestión del zinc galvanizado es bajo. En el proceso de galvanoplastia ordinario, ajustando la composición química de la solución de revestimiento y controlando el valor del pH, NdFeB se puede galvanizar directamente sobre NdFeB. Se ha utilizado en la producción industrial, pero mejorar la adhesión entre el revestimiento y el sustrato sigue siendo un problema.
1.2 Recubrimiento de aleación
El recubrimiento de aleación de zinc y níquel se usa ampliamente en la producción industrial debido a su buena resistencia a la corrosión, baja fragilidad por hidrógeno y alto costo. Desde un punto de vista electroquímico, los recubrimientos de aleación de zinc y níquel pertenecen a los recubrimientos de postes de hierro-hierro. Su potencial estable es más positivo que el del recubrimiento de zinc puro, por lo que en la protección electroquímica del NdFeB, su corriente de corrosión es menor que la del recubrimiento de zinc puro. A partir de la investigación sobre los productos de corrosión del recubrimiento de aleación de zinc y níquel, el níquel en el recubrimiento de aleación puede inhibir eficazmente la reacción del comportamiento de corrosión en China. El producto de corrosión ZnCl_24Zn(OH)_2 es más denso, más estable y conductor que el ZnO en el recubrimiento de zinc. peor. El sistema de baño de revestimiento de aleación de zinc y níquel utiliza principalmente un sistema de zincato alcalino y un sistema de cloruro ácido débil. Los dos primeros métodos tienen altas capacidades de gestión descentralizada y son adecuados para galvanizar piezas grandes y complejas, pero el nivel de eficiencia actual es bajo. Este último tiene las ventajas de una alta eficiencia de corriente, una rápida velocidad de deposición, una baja fragilidad por hidrógeno pero una buena dispersión. Zhang Xiuzhu estudió el proceso de galvanoplastia de nuevas aleaciones de hierro con baja fragilidad por hidrógeno y obtuvo un recubrimiento de aleación con un contenido de níquel del 8,4% al 22,6%, casi sin problemas de fragilidad por hidrógeno.
La aleación galvanizada de zinc y hierro se usa ampliamente en campos industriales debido a su buena resistencia a la corrosión, plateabilidad, soldabilidad y alta dureza. En comparación con el recubrimiento de zinc puro, el recubrimiento de aleación de zinc-hierro tiene mejor resistencia a la corrosión y menor costo que el recubrimiento de aleación de níquel puro y zinc-níquel. Es posible que en el futuro se haya convertido en una nueva dirección para la protección de superficies de NdFeB para las empresas. El recubrimiento de aleación de zinc y hierro se basa en el mecanismo anormal de codeposición de zinc y hierro, en el que Fe2 y Zn2 se depositan sobre el sustrato simultáneamente mediante descarga. Se deben agregar algunos estabilizadores a la solución de recubrimiento para inhibir la oxidación de Fe2 a Fe3 y reducir Fe3 a Fe2 para estabilizar la solución de recubrimiento. Un estabilizador de hierro recientemente desarrollado adecuado para baños de revestimiento de aleaciones de sulfato de hierro y níquel. Este método puede transformar el Fe3 producido por la corrosión de los imanes de NdFeB en la solución de revestimiento inicial de las empresas de galvanoplastia de iones de impureza a iones socialmente útiles, lo que facilita el mantenimiento de la solución de revestimiento. En la actualidad, las soluciones comunes de revestimiento de aleaciones de zinc y hierro se dividen en sistemas de ácido clorado, sistemas de sulfato neutro y sistemas de zincato alcalino. En estos sistemas de gestión, cómo reducir la corrosión de la solución de revestimiento en la superficie de los imanes de NdFeB antes de que los iones metálicos se depositen mediante la descarga, y cómo las empresas pueden hacer que el Fe2 en la solución de revestimiento sea más seguro y estable, son las claves para hacer realidad el NdFeB. Galvanoplastia de aleaciones de zinc-hierro. .
Zinc negro: La superficie del producto se trata en negro según las necesidades del cliente. En términos de galvanoplastia, se trata principalmente de agregar una capa de película protectora negra mediante un procesamiento químico basado en galvanización en caliente. Esta película también puede desempeñar un papel en la protección del producto. Mejora el tiempo de resistencia a la corrosión y aumenta el tiempo de oxidación. Sin embargo, su superficie se raya fácilmente y pierde su efecto protector. Muy pocas personas lo utilizan hoy en día y la mayoría son sustituidos por resina epoxi. Es de color gris negruzco y en su mayor parte se reemplaza por resina epoxi.
1.3 Revestimiento de aluminio con iones de vacío La tecnología de aluminización por iones de vacío es un método de tratamiento de superficies que combina la evaporación al vacío, la implantación de iones y la tecnología de deposición climática. Basado en la evaporación al vacío y la activación del plasma, el vapor del material de película delgada se ioniza en la descarga luminosa de un gas inerte y luego el sustrato se bombardea y recubre. Este método es una tecnología de revestimiento en seco, que puede evitar defectos como solución de revestimiento húmeda residual en el espacio entre los imanes, corrosión de la superficie del imán por la solución de revestimiento y fragilización del revestimiento debido a la absorción de hidrógeno por parte del imán durante el revestimiento. La fuerza de unión y la resistencia a la corrosión de la capa de aluminio con revestimiento iónico son mucho mayores que las del revestimiento de zinc y níquel. Durante el proceso de revestimiento iónico, el bombardeo de iones y átomos de alta energía sobre la superficie del imán puede, hasta cierto punto, afectar la inyección de iones, provocando una reacción entre el compuesto metálico y el imán. La formación de una nueva fase no sólo mejora la fuerza de unión del recubrimiento, sino que también aumenta la coercitividad del imán. El proceso de aluminización de iones no causará contaminación al entorno social, ni dañará el rendimiento del sistema mecánico del imán, e incluso mejorará el rendimiento ante la fatiga de algunos materiales relacionados. Además, el revestimiento de aluminio tiene buena conductividad y una apariencia hermosa.
1.4 Revestimiento de aleación de níquel-fósforo no electrolítica
La tecnología de revestimiento de aleación de Ni-P no electrolítica es un método que utiliza un agente reductor para reducir autocatalíticamente el recubrimiento de Ni-P en la superficie de las piezas activadas sin agregar corriente. El revestimiento de níquel-fósforo utiliza sal de níquel para reducir los iones de níquel bajo la acción del hipofosfito, y el hipofosfito descompone el fósforo. El proceso de reacción de reducción sólo puede llevarse a cabo bajo la acción de diferentes catalizadores. Los metales como el aluminio, el níquel, el cobalto, el hierro y sus aleaciones tienen efectos catalíticos, por lo que los imanes de NdFeB pueden recubrirse directamente con aleaciones de níquel-fósforo. Al comienzo de la reacción de reducción, se puede obtener un recubrimiento de aleación de níquel de forma espontánea y uniforme en todo el imán debido al efecto autocatalítico del níquel. Para garantizar la calidad, se deben agregar agentes complejantes, tampones, estabilizadores, reguladores de pH, etc. durante el recubrimiento no electrolítico. El recubrimiento de aleación de níquel-fósforo tiene menos poros, espesor uniforme, alta dureza, superficie lisa y buena adhesión al sustrato. Los recubrimientos con un contenido de fósforo superior al 7% tienen una estructura amorfa, sin defectos en los límites de grano y una alta resistencia a la corrosión.
1,5 cobre: se produce principalmente en la industria ferretera. Muy poca gente lo utiliza en el campo de los imanes NdFeB. Su apariencia es de color amarillo claro. Muy raramente usado, la apariencia es de color amarillo claro.
1.6 Cromo: La galvanoplastia con cromo también es relativamente rara en este campo. El costo de su proceso de galvanoplastia es muy alto y las empresas comunes no pueden adoptarlo. Sin embargo, su capacidad para liberar descomposición es muy fuerte y es difícil reaccionar con otras sustancias. Se utiliza principalmente en zonas con pH extremadamente fuerte. Por lo general, esto rara vez se elige.
1.7 Oro: La mayoría de las joyas de oro amarillo claro que ves en algunos puestos de la calle son de oro o cobre galvanizado. El baño de oro hace que la superficie del producto luzca tan bien como el núcleo. Se utiliza generalmente en el campo de la joyería. También se utiliza como componente conductor en algunos productos electrónicos de consumo de lujo de alta gama. Por ejemplo, la interfaz conductora de los auriculares inalámbricos Bluetooth con un valor de marca relativamente alto utiliza un baño de oro.
2. Recubrimiento orgánico
2.1 Los recubrimientos poliméricos se pueden utilizar para la protección de superficies magnéticas en entornos y aplicaciones severamente corrosivos que requieren aislamiento eléctrico. Los principales materiales de investigación para los recubrimientos compuestos de polímeros magnéticos de NdFeB son las resinas y los polímeros unidos orgánicamente, entre los cuales el más utilizado es el recubrimiento de resina. Esto se debe a que la resina epoxi tiene una excelente resistencia al agua, resistencia química y propiedades adhesivas, y desarrolla su propia dureza suficiente. Además de la resina epoxi, los recubrimientos de resina disponibles incluyen poliacrilato, poliamida, poliimida, etc. También se pueden usar mezclas de estas resinas. Los principales contenidos de la investigación del proceso de recubrimiento incluyen la pulverización y la electroforesis. Los recubrimientos de electroforesis catódica tienen alta resistencia a los ácidos, a los álcalis, a los disolventes y a las propiedades mecánicas, especialmente la adherencia. Antes de la electroforesis, generalmente se realiza un pretratamiento con fosfato de zinc. El fosfato de zinc es a la vez una capa aislante y una capa anticorrosión. Los imanes adheridos se oxidan fácilmente en el aire. El tratamiento de recubrimiento puede aislar el polvo magnético del oxígeno o del agua en el aire para evitar la oxidación y el óxido. Cheng et al. aplicó un nuevo tipo de material de resina (resina de bismaleimida) a la protección de la superficie de los imanes de NdFeB, que tiene mayor estabilidad y menor sensibilidad a la humedad que la resina epoxi.
2.2 El parileno es un nuevo material de revestimiento conformado desarrollado por la British Union Carbide Company a mediados y finales de los años 1960. Es un polímero de paraxileno. La materia prima hidromagnética del imán NdFeB de tierras raras es un material magnético fuerte con un rendimiento excelente y una de las materias primas importantes para la miniaturización y ultraminiaturización de micromotores. Sin embargo, este tipo de material es muy inestable en el aire. Los materiales más grandes suelen utilizar galvanoplastia o pintura autoforética de resina epoxi como revestimiento protector. Materiales magnéticos raros de tamaño pequeño y mediano con un tamaño de 1-5 mm, especialmente anillos y cilindros. Los materiales magnéticos terrestres con formas similares ya no pueden lograr una protección confiable y cumplir con los requisitos de la aplicación a través de los métodos tradicionales mencionados anteriormente. La combinación del proceso de producción único del poliparalileno y sus excelentes propiedades le permite recubrir completamente imanes compactos de tamaño pequeño y mediano sin ninguna debilidad. El material magnético permanente recubierto con él se puede sumergir en ácido sulfúrico durante 10 días. Lo anterior no se corroe. En la actualidad, casi todos los materiales magnéticos pequeños y medianos del mundo utilizan parileno como capa aislante y revestimiento protector.
3.Conclusión
En resumen, se han logrado algunos avances en la protección de superficies de NdFeB. Se ha logrado una buena resistencia a la corrosión, lo que favorece en gran medida la aplicación generalizada de los imanes de NdFeB. Pero existen diferentes inconvenientes para los diferentes métodos de trabajo de protección. Para el proceso de galvanoplastia, mejorar la adhesión del recubrimiento y reducir la fragilidad por hidrógeno son tecnologías clave. Aunque el método de aluminización iónica al vacío tiene buena adherencia y resistencia a la corrosión, el recubrimiento es propenso a agrietarse debido a la absorción de hidrógeno por parte del imán. Aunque el revestimiento con aleación de níquel y fósforo no electrolítica puede mejorar la capacidad de revestimiento y la dureza del revestimiento de piezas con formas complejas, es difícil mantener el complejo proceso en ese momento. Sin embargo, aunque los recubrimientos orgánicos tienen buena adherencia y resistencia a la corrosión, su resistencia a altas temperaturas es extremadamente pobre. Por lo tanto, todavía hay mucho margen de mejora en la tecnología de protección de superficies NdFeB. Por lo tanto, para desarrollar o mejorar la tecnología de protección de superficies NdFeB, se deben cumplir al mismo tiempo las siguientes condiciones: poca o ninguna fragilización por hidrógeno durante el proceso de recubrimiento; (2) el revestimiento debe tener una buena adhesión al sustrato; (3) la superficie del recubrimiento debe ser densa, sin microporos ni grietas, el recubrimiento debe tener baja permeabilidad y el recubrimiento debe tener cierta estabilidad de temperatura.
