ndfeb磁体表面铝镀层的制备与性能分析

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1、摘要本文利用THF有机电镀铝体系在NdFeB稀土合金基体上，获得了光滑致密、结合力良好的铝镀层，并系统地研究了铝镀层的性能。发现铝镀层对NdFeB稀土合金具有优良的防护性能，并且可以通过控制电镀工艺参数，如镀液配比、电流密度及电镀时间等，获得优质铝镀层。论文也就热处理对铝镀层组织和性能的影响作了详细的探讨。在所有进行的电镀实验中，阴极的电流效率基本都大于90％，阴极表面基本无副反应发生。THF体系电流分布较好，可在形状较复杂的基体表面沉积出均匀连续的铝镀层。在所选的电镀液配比范围内，当电流密度不超过4A／dm2时，电沉积铝的能耗是可以接受的。镀层为纯铝相、厚度均匀、结合良

2、好。在镀液摩尔配比为[A1C13]：[LiAlH4】=3：1，电流密度介于2-4A／dm2，电镀时间在30．60min之问时，镀层的表面颗粒均匀致密。论文全面系统地研究了铝镀层的性能，如厚度、硬度、结合力以及防护性能等。在实验采用的电镀工艺参数范围内，镀层的厚度为9-42t,tm，铝镀层的厚度(沉积速度)与电流密度×电流效率呈正比；镀层的显微硬度随电流密度的增大和电镀时间的延长而缓慢变大，显微硬度值介于45—80HV之间；铝镀层与基体的结合力均大于40N，结合力曲线在电流密度为2．4～dm2、电镀时间30—60min的条件下出现极大值；铝镀层提高了NdFeB磁体的耐高温氧

3、化性，镀铝试样的氧化增重均远小于NdFeB磁体的0．01109／era2，氧化增重值在电流密度为2-4A／din2、电镀时间30—60min的条件下出现极小值；同样，电流密度为2-4A／dm2、电镀时间30．60min的铝镀层，在中性3．5％NaCl溶液中的极化阻力飓值存在极大值，铝镀层极化阻力岛均大于2．5x104Q·cm2，可以较好地保护NdFeB稀土合金基体。镀层在长时问的高温热处理后，界面处发生了元素的扩散。镀层的表面形貌发生了较大变化，小边界消失；而大颗粒之间的小缝隙依然存在。由于铝镀层与NdFeB稀土合金的热膨胀不匹配，所以镀层的结合力在熟处理后显著下降。铝镀

4、层的耐蚀性在热处理后没有改善。关键词：稀土合金电镀铝镀层性能热处理ABSTRACTAdenseandadhesivealuminumcoatingWaSsuccessfullyelectrodepositedonNdFeBrareearthalloybyusingTHForganicsolventelectrolyte．PropertiesofA1coatingweresystematicallyinvestigated．ItWaSfoundthataluminumcoatingcouldofferNdFeBrareearthalloyexcellentprotectio

5、n，andbeRerdepositscouldbeobtainedthroughcontrollingtheelectroplatingvariables，suchaselectrolytecompositon，currentdensityandtime．EffectsofheattreatmentonA1coatingwerealsostudiedinthispaper．Cathodecurrentefficiencieswerealmostabove90％inallelectrodepositionexperiment．Nosidereationswereobserv

6、edonthecathodesurface．Currentdistributiononcathodewasgreat，anduniformdepositscouldbeelectrodepositedonmorecomplicatedsubstrate．Energyconsumptionwasacceptableintheelectrolytecomposionselectedinthisstudywhencurrentdensitywasbelow4A／dm2．Structuralanalysisofthedepositsshowedthatitwaspurealumi

7、num．MorphologicalanalysisofA1coatingwereinvestigated．BettersurfacewithevenA1．particlesappearedwhenmolarrationofA1C13andLiAl}14was3：1andcurrentdensity‘andelectroplatingtimeWaSinrangeof2-4A／din2and30-60minrespectively,anditdidcontributedtoexcellentpropertiesofAlcoatin