真空退火對鍍Al薄膜NdFeB磁體矯頑力和耐蝕性的影響

胡方勤，史豐鍇，張青科，趙 宇，肖 濤

（1.中國科學院 寧波材料技術與工程研究所，浙江 寧波 315201；2.杭州永磁集團有限公司，浙江 杭州 311200）

燒結釹鐵硼具有高磁能積、高能量密度等優異性能，廣泛應用于新能源車、計算機、航天等諸多領域，是目前市場應用前景最好的永磁體[1-2]。但燒結釹鐵硼磁體因居里溫度低、結構不致密等因素影響，在高溫高濕惡劣的工作環境下，表現出較低的矯頑力和較差的耐蝕性能，限制了其進一步應用[3-6]。研究表明，通過細化晶粒[7]、優化晶界相厚度[8]及重稀土分布[9]、熱處理[10]等方法可以改善磁體微觀結構，有效提高磁體矯頑力。而表面防護是提高燒結釹鐵硼耐蝕性的有效手段，其中物理氣相沉積（蒸發鍍、磁控濺射及電弧離子鍍等）是一種環境友好型的技術[11]，已廣泛用于磁體表面防護。防護薄膜有Al-Cr、AlN/Al多層、Zn、Al、TiN、CrN[12-17]等。國內外學者對燒結NdFeB材料提高矯頑力和表面防護分別開展了大量工作，但將兩者結合起來研究的報道較少。

為此，本研究利用電弧離子鍍在NdFeB材料表面沉積一層Al膜，然后進行真空退火處理，分析不同溫度和保溫時間對NdFeB材料磁體矯頑力和耐蝕性的影響，從而獲取最佳的熱處理工藝參數。

1 試驗材料與方法

1.1 薄膜及真空熱處理工藝

選用尺寸為φ10 mm×5.1 mm的商用N38SH燒結NdFeB材料為試樣，經超聲除油、清洗、吹干后，放入5%（體積分數）HNO3中浸泡2 min，然后依次在丙酮和酒精中超聲清洗10 min。

將樣件表面正對真空腔體的高純Al靶（純度99.99%、直徑φ100 mm、厚度40 mm），靶基距為28 cm。抽真空后，通入高純氬氣（純度99.999%），沉積前，利用離子源對NdFeB材料表面清洗30 min。……