[发明专利]用于导磁材料表面处理的磁性镀膜与处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镀膜及其应用于材料表面的处理方法，特别是涉及一种用于导磁材料的磁性镀膜及其表面处理方法。

背景技术

导磁材料（例如磁铁）是可以产生磁场的物体，通常可以分为永久磁铁与非永久磁铁两种，非永久磁铁即如一般所知的电磁铁（如起重机、电铃、磁浮列车等的应用），而永久磁铁则有天然磁石或由人工制造、如钕铁硼磁铁（Neodymium magnet），钕铁硼磁铁是现今磁性最强的永久磁铁，也是最常使用的稀土磁铁（rare earth magnet），因此钕铁硼磁铁被广泛地应用于电子产品，例如硬盘、手机、耳机等，以及一些机械装置，例如磁传动泵、风力发电机、永磁式同步马达、磁石传动、磁力搅拌器、电极板等。

但为了避免使用中存在的腐蚀的化学性伤害、或外在环境的摩擦等物理性损害，在产品制造上仍需要在这些导磁材料表面做保护处理，以往都是用金、镍、锌、锡等进行电镀在导磁材料表面上形成金属膜层，或是在导磁材料表面喷涂高分子化合物如环氧树脂膜层等达到抗腐蚀的功能。

由目前已知的表面处理方式与其膜层材料来看，高分子涂层耐腐蚀能力不及电镀金属，且其绝缘特性对磁场亦有所影响，但电镀金属所形成的结晶膜层构造会有晶格缺陷导致材料耐冲击性不高，或在某些酸碱环境下耐腐蚀效果不佳的问题，所以，在导磁材料相关产业上，除了磁石制造技术、异方性多磁极配向技术、充磁技术等开发外，导磁材料表面处理与其镀膜性质的改善亦是产学上一研究方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于导磁材料表面处理而具有磁性、抗腐蚀性佳且非传统金属结晶构造的磁性镀膜。

除此之外，本发明另一个目的在于提供一种利用组合式靶材与物理气相沉积而能在导磁材料表面形成优异性质镀膜的导磁材料表面处理方法。

本发明磁性镀膜用于导磁材料表面处理的磁性镀膜，包含有镍、第一元素、第二元素，及第三元素而形成非晶质合金结构，且所述第一元素、第二元素，及第三元素分别是选自化学周期表中VB族、VA族、VIB族、IIIB族，及IIIA族中的一种元素。

较佳的，本发明磁性镀膜以该磁性镀膜整体含量为100mol%计，镍占30-77mol%、第一元素占11-50mol%、第二元素占4-15mol%，第三元素占4-10mol%。

较佳的，本发明磁性镀膜中镍、第一元素、第二元素，及第三元素任两者的混合热为负值。

较佳的，本发明磁性镀膜中第一元素、第二元素和第三元素其中之一原子半径较小的元素和其中另一原子半径较大的元素的原子半径比值不大于85%。

较佳的，本发明磁性镀膜的厚度为0.1-5μm。

较佳的，本发明磁性镀膜中该第一元素为铬元素、该第二元素为铝元素、该第三元素为钇元素。

而本发明一种导磁材料表面处理方法，其特征在于包含以下步骤：

(A)将一个具有镍、第一元素、第二元素，及第三元素的组合式靶材安装于一个物理气相沉积系统中，且所述第一元素、第二元素，及第三元素是分别选自化学周期表中VB族、VA族、VIB族、IIIB族，及IIIA族中的一种元素；

(B)将一个导磁材料置入该物理气相沉积的系统中；

(C)利用物理气相沉积进行溅镀而于该导磁材料表面形成一层由镍、第一元素、第二元素，及第三元素所构成非晶质合金结构的磁性镀膜。

较佳的，本发明导磁材料表面处理方法中，该步骤(C)中还配合离子源先对该导磁材料表面进行前处理，再续而搭配物理气相沉积法进行溅镀以形成该磁性镀膜。

较佳的，本发明导磁材料表面处理方法中，该步骤(A)中的组合式靶材各元素的比例与该磁性镀膜中镍、第一元素、第二元素，及第三元素的含量比及个别的相对溅射产生率成比例关系。

较佳的，本发明导磁材料表面处理方法中，该步骤(C)中溅镀形成的磁性镀膜整体含量为100mol%计，所含镍占30-77mol%、第一元素占11-50mol%、第二元素占4-15mol%，而第三元素占4-10mol%。

较佳的，本发明导磁材料表面处理方法中，该步骤(A)中的镍、第一元素、第二元素，及第三元素任两者的混合热为负值。

较佳的，本发明导磁材料表面处理方法中，第一元素、第二元素和第三元素其中之一原子半径较小的元素和其中另一原子半径较大的元素的原子半径比值不大于85%。