学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

烧结Nd-Fe-B的腐蚀与防护研究

作　者: 都周云
导　师: 姜力强
学　校: 浙江工业大学
专　业: 材料学
关键词: 烧结Nd-Fe-B磁体 剩磁 磷化 脉冲电镀 层层牺牲阳极
分类号: TG174.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 69次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


第三代稀土永磁合金Nd-Fe-B凭借其优异的磁特性和相对低廉的价格,被广泛的应用于电机、仪器仪表和磁共振成像等领域。但Nd-Fe-B合金的化学稳定性差,在日常使用条件下容易发生氧化,严重时会发生电化学腐蚀,这都妨碍了它应用范围的扩大。本文在综述了近年来烧结型Nd-Fe-B磁体腐蚀机理和防护处理研究的基础上,研究了烧结型Nd-Fe-B磁体在常见酸碱介质中的腐蚀行为,并在烧结型Nd-Fe-B磁体表面涂覆磷化膜层和电镀Cu/Ni复合层,以提高磁体的耐腐蚀性能。通过扫描电镜、电化学方法、腐蚀失重法、能谱分析仪、X射线衍射、中性盐雾试验等分析仪器和手段,系统的研究了烧结Nd-Fe-B磁体在酸碱介质中的腐蚀特征和机制,磷化膜的形成过程与机理以及电镀体系、电镀方式、电镀层结构对于烧结Nd-Fe-B磁体耐腐蚀性能的影响。主要研究结果如下:未充磁烧结Nd-Fe-B磁体在盐酸及硫酸介质中的腐蚀速率最大,在磷酸及草酸介质中呈钝化态,在各种酸中腐蚀后的微米尺度表面都更粗糙了,其中硝酸的表面清洗效果较好,腐蚀速度适中,最适合做烧结Nd-Fe-B磁体前处理除锈剂。剩磁没有改变烧结Nd-Fe-B磁体在各种介质中的电化学反应机制,在活性介质硫酸和氯化钠中剩磁场提高了烧结Nd-Fe-B磁体的腐蚀速率,这是因为剩磁促进具有自催化作用的闭塞腐蚀电池的形成;在磷酸和氢氧化钠介质中因形成钝化膜,剩磁场降低了烧结Nd-Fe-B磁体的腐蚀速率。剩磁场会改变双电层结构,导致磁致过电位的产生,从而影响了烧结Nd-Fe-B磁体的腐蚀电化学。中温磷化处理烧结Nd-Fe-B永磁体表面,结果表明:由于磷化膜对烧结Nd-Fe-B永磁体的包覆和对基体上的孔隙的填平,使磷化后样品的抗腐蚀性能得到了明显提高。晶间相磷化膜中Nd磷化物的含量明显多于主晶相中的含量;晶间相磷化膜的厚度比主晶相厚。脉冲预镀HR铜层最优工艺为占空比15%,脉冲频率5000HZ,该工艺下可得到耐腐蚀性能好、高(111)晶面择优取向的铜镀层。在脉冲Cu/暗Ni/直流Cu/暗Ni/亮Ni镀层结构时,层层相互遮盖孔隙性能最好,层层牺牲阳极作用下烧结Nd-Fe-B磁体的耐腐蚀性能最佳:腐蚀电位比基体正移了将近1200mV左右,耐中性盐雾腐蚀时间达到386小时。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-12
第一章 绪论  12-26
  1.1 前言  12-13
  1.2 金属材料腐蚀以及防护的研究方法  13-15
    1.2.1 用于形貌观察的技术  13-14
    1.2.2 用于确定物相组成的方法  14
    1.2.3 用于研究金属材料及其防护层腐蚀机理和过程的方法  14-15
  1.3 Nd-Fe-B的腐蚀  15-18
    1.3.1 Nd-Fe-B的腐蚀机理  16-17
    1.3.2 影响Nd-Fe-B腐蚀的因素  17-18
  1.4 提高烧结Nd-Fe-B耐腐蚀性能方法的发展概况与运用  18-24
    1.4.1 合金化法  18-19
    1.4.2 涂镀层防护法  19-24
  1.5 本研究的目的、意义及主要内容  24-26
    1.5.1 研究目的、意义  24-25
    1.5.2 研究的主要内容  25-26
第二章 实验部分  26-35
  2.1 实验药品及设备  26-28
  2.2 表面处理溶液及测试液体配方  28-31
    2.2.1 磷化液的配方  28-29
    2.2.2 点滴法测试液体配方  29
    2.2.3 电镀铜溶液配方  29-30
    2.2.4 电镀镍溶液配方  30-31
  2.3 样品的制备工艺  31-33
    2.3.1 前处理工艺  31-32
    2.3.2 磷化工艺  32-33
    2.3.3 电镀工艺  33
  2.4 性能测试  33-35
    2.4.1 涂镀层的表面形貌测试  33
    2.4.2 涂镀层的物质组成测试  33
    2.4.3 涂镀层的耐腐蚀性测试  33-34
    2.4.4 涂镀层的结合力测试  34-35
第三章 烧结Nd-e-B的腐蚀  35-48
  3.1 腐蚀后的表面形貌  36-40
    3.1.1 未充磁烧结Nd-Fe-B腐蚀后表面形貌  36-38
    3.1.2 剩磁对烧结Nd-Fe-B腐蚀微观形貌的影响  38-40
  3.2 腐蚀速率  40-41
    3.2.1 未充磁烧结Nd-Fe-B的腐蚀速率  40-41
    3.2.2 剩磁对烧结Nd-Fe-B腐蚀速率的影响  41
  3.3 烧结Nd-Fe-B电化学腐蚀行为  41-47
    3.3.1 未充磁烧结Nd-Fe-B的动电位极化曲线  41-42
    3.3.2 不同剩磁的烧结Nd-Fe-B动电位极化曲线  42-45
    3.3.3 剩磁对烧结Nd-Fe-B腐蚀电化学的影响原因  45-47
  3.4 本章小结  47-48
第四章 烧结Nd-Fe-B的表面磷化膜  48-63
  4.1 磷化膜的形貌  49-52
  4.2 磷化膜的耐腐蚀性能  52-56
    4.2.1 腐蚀失重测试  52
    4.2.2 阻抗测试  52-54
    4.2.3 动电位极化曲线测试  54-56
  4.3 磷化反应的机理  56-61
    4.3.1 磷化膜的成膜过程  56-58
    4.3.2 磷化膜的成分和反应机理  58-61
  4.4 本章小结  61-63
第五章 烧结Nd-Fe-B的电镀  63-84
  5.1 除油工艺  63-64
  5.2 酸洗活化工艺  64-65
  5.3 磷化工艺  65
  5.4 不同的电镀铜体系  65-68
  5.5 电镀方式的选择  68-70
  5.6 脉冲电镀HR铜工艺  70-77
    5.6.1 占空比r工艺参数的影响  71-74
    5.6.2 脉冲频率f工艺参数的影响  74-76
    5.6.3 脉冲工艺参数的确定  76-77
  5.7 烧结Nd-Fe-B电镀层的结构与抗腐蚀性的关系  77-82
    5.7.1 镀层厚度对耐腐蚀性能的影响  77-78
    5.7.2 镀层组合对耐腐蚀性能的影响  78-82
  5.8 本章小节  82-84
第六章 结论  84-87
  6.1 结论  84-85
  6.2 展望  85-87
参考文献  87-95
致谢  95-96
研究生期间发表的论文  96

相似论文

  1. 烟杆基活性炭制备及对低浓度磷化氢吸附净化研究,X712
  2. 高压电力互感器的高精度测量与建模方法研究,TM452
  3. 脉冲纳米复合镀层的制备及性能研究,TQ153
  4. 镁合金磷化工艺及耐蚀性研究,TG174.4
  5. 吸附法净化泥磷制取次磷酸钠尾气中PH_3的研究,X78
  6. 泥磷制取次磷酸钠尾气的多相催化氧化研究,TQ203.2
  7. 脉冲电沉积镍合金工艺研究,TQ153
  8. 电流互感器铁心剩磁相关问题的研究,TM452
  9. 磷化氢熏蒸尾气的清除以及安全排放技术研究,S379.5
  10. 磷化镍催化剂的制备及催化加氢性能,TQ426.9
  11. 微波钡铁氧体厚膜的制备及性能研究,TM277
  12. 赤拟谷盗抗磷化氢品系细胞色素P450研究,S379.5
  13. 磷化氢对锈赤扁谷盗和书虱的有效熏蒸治理研究,S379.5
  14. 基于EDG的InP单片集成光信号收发器件的研究,TN859
  15. 新型纳米光电子材料的第一性原理研究,TB383.1
  16. 磷化生产线温度测控仪表的研究和设计,TP273
  17. 镁合金锌系复合磷化膜的成膜机理及性能研究,TG174.4
  18. 主要环境因子对海水中磷化氢转化的影响研究,X55
  19. 钼酸钠常温磷化液的研究与应用,TG174.4
  20. 对用于互连线的铜脉冲电镀沉积层的研究,TQ153

中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 金属腐蚀与保护、金属表面处理 > 腐蚀的控制与防护 > 金属表面防护技术
© 2012 www.xueweilunwen.com