一种真空蒸发镀膜的方法和一种覆盖蒸发镀膜的稀土磁铁技术

本发明专利技术公开了一种真空蒸发镀膜的方法和一种覆盖蒸发镀膜的稀土磁铁，该方法包括如下的步骤：1)稀土磁铁工件进行前处理之后，装在工件架上；2)将所述工件架送入反应室，预氧化；3)将所述工件架送入镀膜室，抽真空，将金属蒸发材料M加热到蒸发温度，对所述稀土磁铁工件进行蒸镀；4)降温，破真空，取出工件获得。该方法是通过对稀土磁铁预先进行微量氧化、而后通入M蒸气发生置换反应的方式防止稀土磁铁的过度氧化，并获得致密的MO分布薄层和与该MO分布薄层牢固连接的M层。

【技术实现步骤摘要】
一种真空蒸发镀膜的方法和一种覆盖蒸发镀膜的稀土磁铁
本专利技术涉及磁铁的制造
，特别是涉及一种真空蒸发镀膜的方法和一种覆盖蒸发镀膜的稀土磁铁。
技术介绍
由于稀土磁铁容易生锈，因此，在生产中需要对其表面进行镀层保护处理。而传统的电镀法存在很大局限性，其不仅很难控制镀层厚度，并且镀层表面容易产生麻点、硬刺、脱皮、烧焦、斑点、暗影、积瘤等缺陷，这就会缩短钕铁硼磁铁的使用寿命，同时电镀产生的废水需要二次处理达标排放，既提高生产成本，又对环境不利。利用真空蒸发镀膜技术可以避免上述种种缺陷，且镀膜原理简单、操作容易、成膜速度快、效率高、经济实用、没有污染。对于稀土磁铁来说，常用的镀膜为Mg、Al或Zn等的金属膜、或上述金属组合的合金膜、或S12膜等，这其中，以Mg或Al的金属膜最为常见。但是，对于现有方式制得的稀土磁铁金属镀膜而言，Mg、Al、Zn镀膜与稀土磁铁表面的结合力远低于MgO、A1203、ZnO与稀土磁铁表面的结合力，容易从磁铁表面剥落，保护效果不佳。目前，以MgO真空蒸发镀膜充当保护介质层已在玻璃和硅片上得以大量使用，在进行MgO镀膜之时，一般使用MgO作为靶材，用电子束或激光聚焦MgO靶表面，使MgO融化而被蒸发，但这一方式成本过高。为解决这一问题，专利技术专利CN1156600C采用S-枪磁控溅射法，以呈圆锥状的纯镁作靶，Ar气为保护气体，氧气为反应气体，获得厚度约为0.5~ 1.2 μ m、致密均匀的MgO功能薄膜，但这一镀膜方式大量使用氧气，对于稀土磁铁来说易造成过度氧化，严重影响产品性能，因此并不适合在稀土磁铁镀膜时使用。【专利
技术实现思路
】本专利技术的目的之一在于克服现有技术之不足，提供一种真空蒸发镀膜的方法，其是通过对稀土磁铁预先进行微量氧化、而后通入M蒸气发生置换反应的方式获得致密的MO分布层和与该MO分布层牢固连接的M层，从而防止稀土磁铁的过度氧化。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:—种稀土磁铁真空蒸发镀膜的方法，本专利技术所述的稀土磁铁为含有R2T14B主相的磁铁，所述的R为选自包含钇元素在内的稀土元素中的至少一种，所述T为包括Fe的至少一种过渡金属元素，其特征在于，包括以下步骤:I)稀土磁铁工件进行前处理之后，装在工件架上；2)将所述工件架送入反应室，预氧化；3)将所述工件架送入镀膜室，抽真空至表压KT1~10_6Pa之后，将金属蒸发材料M加热到蒸发温度，对所述稀土磁铁工件进行蒸镀；4)降温，破真空，取出工件获得。经上述步骤处理之后，稀土磁铁的表面形成了 MO分布层，和在所述MO分布层之上形成的M膜镀层，其中，MO分布层的形成原理如下:作为稀土磁铁主相的R2Fe14B, R在有氧状态下被氧化:2R2Fe14B+302 — 2R203+2B+28Fe，该反应的吉布斯自由能AG〈0，正向自发进行；同时富R相也发生如下的反应:4R+302 — 2R203。之后，R2O3与Fe发生反应，生成Fe2O3等产物。之后，在步骤3)的真空环境下，给待蒸发物M提供足够的热量以获得蒸发所需的蒸气压，在适当的温度下，蒸发粒子在基片上凝结，这样就可实现真空蒸发薄膜沉积，金属蒸发材料M附着在金属表面之后，由于其作为还原剂具有更强的失电子能力，界面上发生电子迁移过程，电子从M原子中转移到Fe2O3中的Fe原子表面,将Fe还原出来，同时形成M的正离子，此时，由于电子迁移造成的化学势梯度的变化以及带电离子间的相互吸引，并由于Fe离子被还原而在晶格中产生空位，引起离子晶体中的互扩散，使M离子和O离子在界面处利用空位机制互相扩散并结合在一起，形成化学键连接，所获得MO的分布范围与Fe2O3氧化层的分布相当或略大于Fe2O3的分布(金属可通过扩散进入稀土磁铁中)。随着时间的延长，这样的过程不断进行，最终使M与金属界面达到较为完全的化学连接，使其能够牢固地附着在磁铁表面。通过上述处理之后，使稀土磁铁不再直接与金属镀层结合，而是间隔MO分布层与金属镀层结合，从而提高了金属镀层与稀土磁铁之间的结合力，发挥其保护作用。从上述的说明可以推断出，在本专利技术中，形成MO层的过程与镀膜的过程同时进行。本专利技术采用的结合力测试方法如下:采用刃口角30°，刃口厚度50~100μπι的单刃刀具在磁片的同一 长宽面的平行于长宽方向切割间距为2_的切割线各11条。切割时，刀具与磁片的夹角要一致，用力均匀，刃口在切割中要正好能穿透镀层而触及基底。检查结果分级见表1。表1检查结果分级表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土磁铁真空蒸发镀膜的方法，所述的稀土磁铁为含有R2T14B主相的磁铁，所述的R为选自包含钇元素在内的稀土元素中的至少一种，所述T为包括Fe的至少一种过渡金属元素，其特征在于，包括以下步骤：1)稀土磁铁工件进行前处理之后，装在工件架上；2)将所述工件架送入反应室，预氧化；3)将所述工件架送入镀膜室，抽真空，将金属蒸发材料M加热到蒸发温度，对所述稀土磁铁工件进行蒸镀；4)降温，破真空，取出工件获得。

【技术特征摘要】
1.一种稀土磁铁真空蒸发镀膜的方法，所述的稀土磁铁为含有R2T14B主相的磁铁，所述的R为选自包含钇元素在内的稀土元素中的至少一种，所述T为包括Fe的至少一种过渡金属元素，其特征在于，包括以下步骤: 1)稀土磁铁工件进行前处理之后，装在工件架上； 2)将所述工件架送入反应室，预氧化； 3)将所述工件架送入镀膜室，抽真空，将金属蒸发材料M加热到蒸发温度，对所述稀土磁铁工件进行蒸镀； 4)降温，破真空，取出工件获得。2.根据权利要求1所述的一种真空蒸发镀膜的方法，其特征在于:步骤2)中，预氧化温度为100~600°C，预氧化时间为0.1~12小时。3.根据权利要求2所述的一种真空蒸发镀膜的方法，其特征在于:步骤3)中，蒸镀时间为0.05~3小时。4.根据权利要求2所述的一种真空蒸发镀膜的方法，其特征在于:所述的稀土磁铁为NdFeB系磁铁。5.根据权利要求1或2或3所述的一种真空蒸发镀膜的方法，其特征在于:步骤2)的相对湿度控制在10%以下。6.根据权利要求4所述的一种真空蒸发镀膜的方法，其特征在于:步骤2)的所述反应室直接用作步骤3)的所述镀膜室，并在所述步骤2)完成之后，关闭氧气。7.根据权利要求5所述的一种真空蒸发镀膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：永田浩，傅东辉，翁松青，
申请(专利权)人：厦门钨业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35