[发明专利]一种钕铁硼永磁器件表面涂层设备及表面涂层方法

说明书

本发明公开了一种钕铁硼永磁器件的表面涂层设备和涂层方法。该设备主要包括进料阀门、进料室、进料隔离阀门、真空镀膜室、出料隔离阀门、出料室、出料阀门、溅射装置、承载装置。溅射装置至少包括离子源、多弧靶、磁控溅射靶和射频溅射靶中的2种以上组合而成，溅射装置为3台以上，溅射装置中包含的靶材至少为选自Tb、Dy、Nd、Pr、Y、Nb、Al、Ti、Zr、Ni、Cr中的一种以上。工作时，需要涂层的钕铁硼永磁器件置于承载装置上在传送辊上移动并顺序通过进料阀门、进料室、进料隔离阀门、真空镀膜室、出料隔离阀门、出料室、出料阀门；置于承载装置上的钕铁硼永磁器件在真空镀膜室内进行涂层。

技术领域

本发明属于稀土永磁器件表面改性领域，特别涉及一种钕铁硼永磁器件的表面涂层方法和所使用的表面涂层设备。

背景技术

钕铁硼永磁器件被广泛用于医疗的核磁共振成像、汽车部件、消费级电子产品、家用电器、高效电机等领域。

目前在稀土永磁行业工业生产中大多通过表面改性来拓宽钕铁硼永磁器件的使用环境。例如，国内普遍采用电化学或化学转化工艺在器件表面形成保护层提高器件表面的耐腐蚀性能。日本企业则采用在器件表面附着重稀土成分然后进行晶界扩散的方法提高器件的耐温性能，例如日立金属采用蒸发方式实现重稀土成分在器件表面的的附着，信越化学则采用涂覆氟化物的方式实现重稀土成分的附着。

上述在表面形成涂层的方法仍存在这样那样的固有缺陷：1）电化学或化学转化工艺会产生废液废气排放，对环境造成一定污染；2）蒸发附着对在真空下熔点较高的Tb元素蒸发效率低，另外生产效率低，难以实现大批量生产；3）涂覆氟化物的方式则在大批量生产中难以保证涂覆的均匀性，使产品的品质不佳，另外，氟化物也对人机和环境不友好，难以顺应环保趋势。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种钕铁硼永磁器件的表面涂层设备及表面涂层方法。

一种钕铁硼永磁器件的表面涂层设备，主要包括进料阀门、进料室、进料隔离阀门、真空镀膜室、出料隔离阀门、出料室、出料阀门、溅射装置、承载装置、进料真空机组、镀膜真空机组和出料真空机组；进料室、真空镀膜室、出料室内都设置有传送辊；进料阀门、进料室、进料隔离阀门、真空镀膜室、出料隔离阀门、出料室、出料阀门顺序相连；工作时，需要涂层的钕铁硼永磁器件放置在承载装置上，承载装置在传送辊上移动并顺序通过进料阀门、进料室、进料隔离阀门、真空镀膜室、出料隔离阀门、出料室、出料阀门。置于承载装置上的钕铁硼永磁器件在真空镀膜室内进行涂层；在真空镀膜室内设置有溅射装置，溅射装置至少包括选自离子源、多弧靶、磁控溅射靶和射频溅射靶中的2种以上。多弧靶、磁控溅射靶和射频溅射靶上包含靶材，靶材表面到在真空镀膜室内进行涂层的钕铁硼永磁器件表面的空间垂直距离在30-200mm范围内，靶材的一部分从靶材表面溅射出来沉积到经过真空镀膜室内的承载装置上的钕铁硼永磁器件表面形成涂层。沉积在钕铁硼永磁器件表面形成涂层的靶材占靶材总消耗量的70%以上。所述的溅射装置为3台以上；所述的靶材中至少为选自Tb、Dy、Nd、Pr、Y、Nb、Al、Ti、Zr、Ni、Cr中的一种以上；所述的进料真空机组包含真空阀门、罗茨真空泵和机械真空泵；所述的镀膜真空机组包含真空阀门、扩散真空泵、罗茨真空泵和机械真空泵；所述的出料真空机组包含真空阀门、罗茨真空泵和机械真空泵。

进料室内设置有加热器，加热温度在20-150℃范围内，进料室的传送辊的数量在3至29范围内；传送辊的直径在45mm至180mm范围内。真空镀膜室内设置有冷却器，冷却介质为水或空调用的制冷剂。