一文读懂晶界扩散技术( 二 ) _稀土

2-2 旋转式蒸镀
是将小微型磁钢与重稀土靶材通过旋转不断混合，高温后挥发出的金属Dy/Tb沉积至产品表面的方式。该工艺适用于小产品，特别是单重在1g以下的电声类产品；扩散材料成本较低，增重较少， HcJ提高明显；提升HcJ一致性较高。缺点是产品和镝铽金属分离过程相对会耗费人工；并且该工艺在行业中使用较少，设备通常需要定制，有一定的技术壁垒。

文章插图
3. 涂覆
3-1 自动喷涂
将磁片单层密摆进工件盘，采用气动喷枪往复式喷涂成膜，扩散源为氟化物或氧化物时可以在大气环境下喷涂，如果为氢化物或重稀土合金粉末时需要惰性气体保护。
优势为：1、适用扩散源较多，氢化物、氟化物、氧化物及合金均可；2、可扩散多种形状尺寸产品，瓦型、方片、圆片、环形；3、设备自动化程度高，工件盘等均可通用，订单切换灵活方便；4、设备投入较低，重稀土利用率高。
主要缺点：扩散源为氟化物时存在专利风险，氢化物与合金时有安全隐患，氧化物性能一致性差。
3-2 丝网印刷
是将重稀土粉末配制成油墨，印刷时在丝网印版的一端倒入油墨，用刮板对丝网印版上的油墨部位施加一定压力，同时朝丝网印版另一端匀速移动，油墨在移动中被刮板从网孔中挤压到磁片上成膜。
由于油墨的中有机试剂的包裹，阻挡了氢化物或重稀土合金接触空气，避免了氧化，因此可以使用重稀土氢化物作为扩散源在大气环境中涂覆，有效规避了氟化物专利风险。同时，丝网印刷工艺具有生产效率高和重稀土利用率高、增重一致性好等特点，非常适合方片类磁钢晶界扩散。近两年丝网印刷工艺在行业内快速推广，成为主流工艺之一。
缺点是：1、丝网与刮板不适用于表面不平整的瓦型产品；2、不同尺寸和增重比的产品通常都需要对应的油墨、丝网印版和治具，适合大批量稳定订单。而对于小批量订单，频繁更换网版与治具，会造成效率降低和成本增加，灵活性低。
4. 电沉积
电泳沉积将重稀土扩散源与酒精配置成悬浊液，通过直流电场作用重稀土扩散源颗粒沉积到磁钢片表面形成重稀土膜。优点是生产效率高，工艺简单，生产成本低。缺点是镀膜结合力、均匀性低，大批量生产时性能一致性差等。因此该工艺应用较少。
【一文读懂晶界扩散技术】随着市场压力的逐步增大，成本竞争早已从扩散与非扩散工艺相对比，变成不同扩散工艺之间的对比，甚至是在相同扩散方式下，重稀土利用率与制造费用的对比。不同的扩散工艺各具特色，实际生产中需要根据产品特点、性能需求和生产成本选择适合的扩散工艺。相信未来将会有更多新的扩散工艺被开发使用。同时，易扩散基体开发、重稀土扩散源的极致利用、扩散深度的突破和非稀土扩散源开发等方向也将吸引广大科研及生产人员的关注和努力。