[發(fā)明專利]一種釹鐵硼合金鍍層厚度的測定方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510957009.6
• 申請日: 2015-12-18
• 公開（公告）號: CN106895801A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉鵬宇;聶帥;田佳;劉兵;李娜
• 申請（專利權(quán)）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: G01B15/02
• 分類號: G01B15/02;G01N27/68
• 代理公司: 北京北新智誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11100
• 代理人: 劉徐紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種釹鐵硼合金鍍層厚度的測定方法，具體涉及一種釹鐵硼磁體的Ni-Cu-Ni-Cu-Ni鍍層厚度的測定方法，屬于鍍層檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

釹鐵硼材料具有高磁能積、高剩磁、高矯頑力、高居里溫度、易機械加工等優(yōu)異特性，主要用來制作電機，已廣泛應(yīng)用于計算機、醫(yī)療器械、通訊器件、電子器件、磁力機械、汽車等領(lǐng)域。燒結(jié)釹鐵硼永磁體易腐蝕，為保證使用壽命，燒結(jié)釹鐵硼永磁體必須經(jīng)受表面鍍層處理。一定厚度的鍍層可以保護磁體不受腐蝕，但過厚的鍍層也會產(chǎn)生屏蔽作用而損失磁性能。Ni-Cu-Ni-Cu-Ni鍍層是釹鐵硼磁體常用的一種復(fù)合鍍層，為判斷鍍層質(zhì)量，需要建立一種測定其各層厚度的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種簡單、易操作，能夠準(zhǔn)確測定釹鐵硼磁體的Ni-Cu-Ni-Cu-Ni鍍層厚度的方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種釹鐵硼合金鍍層厚度的測定方法，包括步驟如下：

(1)用無水乙醇清洗釹鐵硼合金鍍層表面，氮氣吹干；采用輝光放電質(zhì)譜法(GD-MS)對合金鍍層進行全元素定性測定，大致判定其鍍層種類；

(2)調(diào)整GD-MS儀器放電電流為20mA、放電氣體Ar流量為400mL/min，對各鍍層采用相應(yīng)的透鏡參數(shù)；對合金鍍層進行不間斷濺射(即測定)，每隔15秒收集1次數(shù)據(jù)，直至Fe元素含量出現(xiàn)直線上升，表示鍍層已被擊穿，停止濺射；

(3)用所得數(shù)據(jù)繪制元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)-濺射時間分布圖，從圖上找出各層交界點，從而得到在每層鍍層中的濺射時間；

(4)由各層的濺射速率和濺射時間，計算每個鍍層厚度。

所述的鍍層為Ni-Cu-Ni-Cu-Ni鍍層，對各鍍層采用以下的透鏡參數(shù)：

表1 不同鍍層元素透鏡參數(shù)表/V

每個鍍層厚度的計算公式為：

σ＝v×t(1)

式中：σ——鍍層厚度，μm；

v——各層濺射速率，μm/min；

t——各層濺射時間，min。

GDMS在Ni鍍層的濺射速率為1.21μm/min，在Cu鍍層的濺射速率為1.38μm/min。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明方法采用輝光放電質(zhì)譜法(GDMS)，能夠?qū)︹S鐵硼磁體的Ni-Cu-Ni-Cu-Ni鍍層厚度，進行準(zhǔn)確快速的測定。輝光放電質(zhì)譜儀(GD-MS)的離子源能夠逐層剝離樣品原子，得到逐層成分信息，即成分隨厚度的變化信息，進而可以計算鍍層厚度。本發(fā)明方法簡單，易操作，快速，準(zhǔn)度度高。

下面通過附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步說明，但并不意味著對本發(fā)明保護范圍的限制。

附圖說明

圖1是鍍層中各元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨濺射時間的分布。

圖2是用不同濺射速率轉(zhuǎn)化后的各元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨鍍層厚度的分布。

具體實施方式

一種釹鐵硼磁體鍍層樣品的厚度測定方法，包括如下步驟：

(1)用無水乙醇清洗鍍層表面，氮氣吹干。采用輝光放電質(zhì)譜法(GD-MS)對磁體鍍層樣品進行全元素進行定性測定，大致判定其鍍層種類為Ni-Cu-Ni-Cu-Ni復(fù)合鍍層；

(2)調(diào)整GD-MS儀器放電電流為20mA、放電氣體(Ar)流量為400mL/min，對各鍍層采用相應(yīng)的透鏡參數(shù)，如表1；

在上述儀器條件下，對磁體鍍層進行不間斷濺射(即：測定)，每隔15秒收集1次數(shù)據(jù)，直至Fe元素含量出現(xiàn)直線上升，表示鍍層已被擊穿，試驗完畢；

(3)用所得數(shù)據(jù)繪制元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)-濺射時間分布圖，如圖1所示，從圖1中可清晰地分辨各層交界點，從而得到GDMS在每層鍍層中的濺射時間，見表2；

(4)GDMS在Ni鍍層的濺射速率為1.21μm/min，在Cu鍍層的濺射速率為1.38μm/min。結(jié)合表2中的濺射時間，用下式計算樣品各鍍層厚度：

σ＝v×t

式中：σ——鍍層厚度，μm；

v——各層濺射速率，μm/min；

t——各層濺射時間，min。

鍍層厚度計算結(jié)果見表2，經(jīng)轉(zhuǎn)化后的鍍層元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨鍍層厚度分布見圖2。

表2 鍍層測定結(jié)果

方法對比：

采用SEM-EDX方法對上述樣品鍍層進行厚度測定，并與輝光放電質(zhì)譜法進行結(jié)果對比，見表3。

表3 GD-MS與SEM-EDX測定鍍層各層厚度對比表/μm