專利名稱：：一種阻止小磁體在氣相沉積薄膜過程中產(chǎn)生凸起的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種阻止磁體在氣相沉積薄膜過程中產(chǎn)生凸起的方法，特別是一種阻止重量小于25g的釹鐵硼磁體在氣相沉積鋁薄膜過程中產(chǎn)生凸起的方法。
背景技術(shù)：
：磁體其中以釹鐵硼磁體為代表因在室溫下具有較高的磁場強度，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于電子信息、機電、儀表及醫(yī)療器械等領(lǐng)域。但是，釹鐵硼磁體中的釹化學(xué)活性很強，使整個磁體的耐腐蝕性能變差，在不進(jìn)行表面處理的前提下，由于大氣環(huán)境中的少量酸、堿和/或水的影響，磁體表面很容易被腐蝕。而對磁體磁性能尤其是矯頑力貢獻(xiàn)最大的是富釹相，因而當(dāng)釹鐵硼磁體被腐蝕后會引起磁性下降或分散，影響了其廣泛應(yīng)用。故對釹鐵硼磁體的防腐處理特別關(guān)鍵。同時，隨著目前包括計算機相關(guān)設(shè)備、硬盤驅(qū)動器、CD播放器、DVD播放器和移動電話的具有內(nèi)置的磁體的電子設(shè)備趨于減小尺寸和重量，提高性能和節(jié)能，小型或薄型釹鐵硼磁體特別受青睞。由上可知，對于小型磁體尤其是小型釹鐵硼磁體的防腐處理是決定其應(yīng)用的一個必不可少的步驟。磁體產(chǎn)品通常可以采用氣相沉積鋁薄膜的方式防腐，而小磁體氣相沉積時一般采用滾鍍的方式，但是在采用這種方法生產(chǎn)小型釹鐵硼磁體時，由于蒸發(fā)鍍膜過程中溫度較高，且鋁鍍層較軟，因此容器內(nèi)部的稀土永磁體之間相互摩擦容易造成鍍膜的脫落，這些局部脫落的碎片在后續(xù)沉積過程中容易形成明顯的凸起，這種凸起將會影響到磁體的裝配性，同時這種凸起顆粒與磁體的結(jié)合力很差，很容易剝落，從而導(dǎo)致磁體耐蝕性降低。在CN01812597.2專利中提到了解決小磁體滾鍍后產(chǎn)生凸起的解決方法。這篇專利中，提出了兩個基本思路一是蒸鍍過程中注意降低鍍層表面溫度，如果鍍膜時間較長，可以采用間歇鍍膜的方法；二是改善設(shè)備，將設(shè)備改造成幾個小直桶，盡量分散磁體，減少磁體之間摩擦。該專利中介紹的解決方法有兩個明顯的缺點。一是效率低一方面間歇沉積的方式直接降低了鍍膜工藝的生產(chǎn)效率；另一方面設(shè)備改進(jìn)后，大滾筒變成幾個很小的直筒后，降低了磁體的裝載量，也導(dǎo)致了生產(chǎn)效率的降低。第二個明顯的缺點是設(shè)備設(shè)計復(fù)雜，增加設(shè)備制造難度。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種阻止小磁體在氣相沉積薄膜過程中產(chǎn)生凸起的方法，在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，通過工藝過程的控制阻止小磁體在氣相沉積薄膜過程中產(chǎn)生凸起顆粒，不增加設(shè)備制造難度，同時生產(chǎn)效率也不受影響。為此，本發(fā)明提供了一種阻止小磁體在氣相沉積薄膜過程中產(chǎn)生凸起的方法，該方法包括如下步驟(l)噴砂處理對磁體的表面進(jìn)行噴砂處理，噴砂處理后磁體的表面粗糙度Ra為0.8iim25iim;(2)混料將填料和磁體按比表面積比為1:21:4(即1:2至1:4)混合后裝入滾筒；(3)抽真空將滾筒放入真空室抽真空；(4)離子轟擊和蒸發(fā)鍍鋁對蒸發(fā)源進(jìn)行離子轟擊，并轉(zhuǎn)動滾筒對磁體進(jìn)行蒸發(fā)鍍鋁；其中，在蒸發(fā)過程中，蒸發(fā)源在與地面垂直方向上的蒸發(fā)距離隨時間做勻速往復(fù)運動周期性變化；在蒸發(fā)鍍鋁過程中，滾筒轉(zhuǎn)速隨時間做勻速周期性變化。根據(jù)本發(fā)明，所述噴砂處理的噴砂時間為515分鐘，噴砂磨料為60150目，壓縮空氣壓力為0.30.7Mpa。根據(jù)本發(fā)明，所述填料是含有515wt.%Zr02的高耐磨陶瓷材料，填料的莫氏硬度為5.08.O，填料的粒度為310mm。所述填料的形狀為球狀。根據(jù)本發(fā)明，所述抽真空后真空室的壓力大于或等于3.0X10—3Pa。根據(jù)本發(fā)明，在蒸發(fā)過程中，蒸發(fā)源的蒸發(fā)距離在20分鐘時間內(nèi)從0cm到20cm做一個勻速往復(fù)運動周期性變化。在蒸發(fā)鍍鋁過程中，滾筒轉(zhuǎn)速在每20分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)速從0rpm-5rpm-0rpm做勻速周期性變化。其中，所述蒸發(fā)源的往復(fù)運動是通過在蒸發(fā)源下方加入一個齒輪鏈條并連接一個微型電機實現(xiàn)的。所述蒸發(fā)鍍鋁同時加載5002000V的偏壓。根據(jù)本發(fā)明，所述磁體為釹鐵硼永磁體。根據(jù)本發(fā)明，通過在鍍膜前控制磁體表面的粗糙度、選擇理想的填料、控制滾筒的轉(zhuǎn)速以及蒸發(fā)源到滾筒的距離等方法解決了小磁體產(chǎn)品滾鍍過程中產(chǎn)生凸起的現(xiàn)象。本發(fā)明無需對設(shè)備進(jìn)行復(fù)雜改動，同時保證了良好的生產(chǎn)效率。圖1為滾筒轉(zhuǎn)速周期變化規(guī)律示意圖；圖2為蒸發(fā)源與滾筒在垂直方向上的蒸發(fā)距離隨時間的周期變化規(guī)律示意圖。具體實施例方式以下將結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，本發(fā)明的實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并非限定本發(fā)明。實施例1首先，將40000片尺寸為D6X3mm，重量為0.64g的釹鐵硼永磁體的表面進(jìn)行噴砂處理，噴砂時間為5分鐘，噴砂磨料為60目，壓縮空氣壓力為0.3Mpa，噴砂后磁體的表面粗糙度(Ra)為0.8iim。噴砂后，將Zr02含量5%的高耐磨陶瓷球狀填料和磁體按比表面積比l:2進(jìn)行混合，填料的莫氏硬度為5.0，填料的粒度為3mm。將混合好的永磁體和陶瓷珠放入一個滾筒。將滾筒放入真空室抽真空至3.0X10—3pa后，進(jìn)行離子轟擊，然后開始蒸發(fā)鍍鋁，鍍鋁同時加載1000V偏壓以提高A1的離化率，進(jìn)而提高鍍膜質(zhì)量。在整個蒸鍍過程中，滾筒轉(zhuǎn)速以在每20分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)速從0rpm-5rpm-0rpm勻速變化方式周期性變化，如圖1所示。同時，蒸發(fā)過程中，蒸發(fā)源由一個連接到微型電機的齒輪鏈條帶動，在與地面垂直的高度方向上往復(fù)勻速運動，蒸發(fā)距離在20分鐘內(nèi)從Ocm到20cm做一個往復(fù)運動周期。如圖2所示。蒸鍍結(jié)束后采用如下方法對所鍍產(chǎn)品進(jìn)行評價抽取500片樣品，采用光學(xué)顯微系統(tǒng)(Keyence公司的VHX-600E)進(jìn)行凸起測量，對于凸起高度超過100Pm判定為不合格，4記錄不合格品所占抽取樣品比例。此外，抽取10件產(chǎn)品在85°〇，85%濕度條件下，進(jìn)行500小時耐蝕性評估，記錄生銹產(chǎn)品數(shù)量。檢測結(jié)果見表1。實施例2首先，將3000片尺寸為D12X7mm，重量為25g的釹鐵硼永磁體的表面進(jìn)行噴砂處理，噴砂時間為15分鐘，噴砂磨料為150目，壓縮空氣壓力為0.7Mpa，噴砂后磁體的表面粗糙度(Ra)為25iim。噴砂后，將Zr(^含量為15%的高耐磨陶瓷球狀填料和磁體按比表面積比l:4進(jìn)行混合，填料的莫氏硬度為8.0，填料的粒度為10mm。將混合好的永磁體和陶瓷珠放入一個滾筒。將滾筒放入真空室抽真空至3.OX10—3Pa后，進(jìn)行離子轟擊，然后開始蒸發(fā)鍍鋁，鍍鋁同時加載500V偏壓以提高A1的離化率，進(jìn)而提高鍍膜質(zhì)量。在整個蒸鍍過程中，滾筒轉(zhuǎn)速控制波形如圖1所示，滾筒轉(zhuǎn)速以在每20分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)速從0rpm-5rpm-0rpm勻速變化方式周期性變化。同時，蒸發(fā)過程中，蒸發(fā)源由一個連接到微型電機的齒輪鏈條帶動，在與地面垂直的高度方向上往復(fù)運動，蒸發(fā)距離隨時間變化如圖2所示，在20分鐘內(nèi)從0cm到20cm做一個勻速往復(fù)運動周期。鍍膜完成后，評價方式完全和實施例1相同，也是記錄凸起樣品數(shù)量和生銹樣品數(shù)量。檢測結(jié)果見表l。實施例3首先，將3000片尺寸為D9X2.5mm，重量為25g的釹鐵硼永磁體的表面進(jìn)行噴砂處理，噴砂時間為10分鐘，噴砂磨料為100目，壓縮空氣壓力為0.5Mpa，噴砂后磁體的表面粗糙度(Ra)為10iim。噴砂后，將Zr(^含量為10%的高耐磨陶瓷球狀填料和磁體按比表面積比l:3進(jìn)行混合，填料的莫氏硬度為6.5，填料的粒度為6mm。將混合好的永磁體和陶瓷珠放入一個滾筒。將滾筒放入真空室抽真空至3.0X10—3Pa后，進(jìn)行離子轟擊，然后開始蒸發(fā)鍍鋁，鍍鋁同時加載2000V偏壓以提高A1的離化率，進(jìn)而提高鍍膜質(zhì)量。在整個蒸鍍過程中，滾筒轉(zhuǎn)速控制波形如圖1所示，滾筒轉(zhuǎn)速以在每20分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)速從0rpm-5rpm-0rpm勻速變化方式周期性變化。同時，蒸發(fā)過程中，蒸發(fā)源由一個連接到微型電機的齒輪鏈條帶動，在與地面垂直的高度方向上往復(fù)運動，蒸發(fā)距離隨時間變化如圖2所示，在20分鐘內(nèi)從Ocm到20cm做一個勻速往復(fù)運動周期。鍍膜完成后，評價方式完全和實施例1相同，同樣記錄凸起樣品數(shù)量和生銹樣品數(shù)量。檢測結(jié)果見表l。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>從表1的數(shù)據(jù)可以看出，采用本發(fā)明的發(fā)明可以有效防止小磁體鍍層表面產(chǎn)生凸起，同時鍍后磁體的防腐性能也很好。本發(fā)明的工藝過程簡單，通過在鍍膜前控制磁體表面的粗糙度、滾筒轉(zhuǎn)速的設(shè)置、以及選擇理想填料的方法等有效防止小磁體鍍層表面產(chǎn)生凸起，稀土永磁體的耐腐蝕性增強。并且無需對設(shè)備進(jìn)行復(fù)雜改動，同時具有很好的生產(chǎn)效率。本發(fā)明通過上面的實施例進(jìn)行舉例說明，但是，本發(fā)明并不限于這里所描述的特殊實例和實施方案。任何本領(lǐng)域中的技術(shù)人員很容易在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)和完善，因此本發(fā)明只受到本發(fā)明權(quán)利要求的內(nèi)容和范圍的限制，其意圖涵蓋所有包括在由附錄權(quán)利要求所限定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的備選方案和等同方案。權(quán)利要求一種阻止小磁體在氣相沉積薄膜過程中產(chǎn)生凸起的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟(1)噴砂處理對磁體的表面進(jìn)行噴砂處理，噴砂處理后磁體的表面粗糙度Ra為0.8μm～25μm；(2)混料將填料和磁體按比表面積比為1∶2～1∶4混合后裝入滾筒；(3)抽真空將滾筒放入真空室抽真空；(4)離子轟擊和蒸發(fā)鍍鋁對蒸發(fā)源進(jìn)行離子轟擊，并轉(zhuǎn)動滾筒對磁體進(jìn)行蒸發(fā)鍍鋁；其中，在蒸發(fā)過程中，蒸發(fā)源在與地面垂直方向上的蒸發(fā)距離隨時間做勻速往復(fù)運動周期性變化；在蒸發(fā)鍍鋁過程中，滾筒轉(zhuǎn)速隨時間做勻速周期性變化。2.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述噴砂處理的噴砂時間為515分鐘，噴砂磨料為60150目，壓縮空氣壓力為0.30.7Mpa。3.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述填料為含有515wt.%Zr02的高耐磨陶瓷材料，填料的莫氏硬度為5.08.O，填料的粒度為3lOrnm。4.如權(quán)利要求3所述方法，其特征在于，所述填料的形狀為球狀。5.如權(quán)利要求l所述方法，其特征在于，所述抽真空后真空室的壓力大于或等于3.0X10—3Pa。6.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，在蒸發(fā)過程中，蒸發(fā)源的蒸發(fā)距離在20分鐘時間內(nèi)從0cm到20cm做一個勻速往復(fù)運動周期性變化。7.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，在蒸發(fā)鍍鋁過程中，滾筒轉(zhuǎn)速在每20分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)速從0rpm-5rpm-0rpm做勻速周期性變化。8.如權(quán)利要求6所述方法，其特征在于，所述蒸發(fā)源的往復(fù)運動是通過在蒸發(fā)源下方加入一個齒輪鏈條并連接一個微型電機實現(xiàn)的。9.如權(quán)利要求1或7所述方法，其特征在于，所述蒸發(fā)鍍鋁同時加載5002000V的偏壓。10.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述磁體為釹鐵硼永磁體。全文摘要本發(fā)明提供了一種阻止小磁體在氣相沉積薄膜過程中產(chǎn)生凸起的方法，該方法包括噴砂處理對磁體的表面進(jìn)行噴砂處理；混料將填料和磁體按比例混合后裝入滾筒；抽真空將滾筒放入真空室抽真空；離子轟擊和蒸發(fā)鍍鋁Al對蒸發(fā)源進(jìn)行離子轟擊，并轉(zhuǎn)動滾筒對磁體進(jìn)行蒸發(fā)鍍鋁。根據(jù)本發(fā)明，通過在鍍膜前控制磁體表面的粗糙度、選擇理想的填料、控制滾筒的轉(zhuǎn)速以及蒸發(fā)源到滾筒的距離等方法解決了小磁體產(chǎn)品滾鍍過程中產(chǎn)生凸起的現(xiàn)象。本發(fā)明無需對設(shè)備進(jìn)行復(fù)雜改動，同時保證了良好的生產(chǎn)效率。文檔編號C23C14/02GK101760722SQ20081024098公開日2010年6月30日申請日期2008年12月25日優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日發(fā)明者李正,王浩頡,王湛,胡伯平,鈕萼,陳國安,饒曉雷申請人:北京中科三環(huán)高技術(shù)股份有限公司