DOC《2018年度国家科技进步奖》

2018年度国家科技进步奖 安徽省提名项目公示

一、项目名称: 低失重稀土永磁材料重防腐关键技术与产业化应用

二、提名意见: 该项目通过国家

863 计划、国家科技支撑计划等课题支持,集中了产学研用多家单位、近百名科技人员联合攻关,攻克了稀土永磁材料致密性和耐蚀性调控、基体界面控制以及涂层组织致密性调整等关键技术,开发了低失重稀土永磁材料重防腐关键技术体系并开展规模化制备工艺应用(含技术方法、知识产权体系、中试及产业化装备、国家标准等),在保证涂层寿命与可靠性的前提下,研制出百吨级连续式全自动物理气相沉积装备、千吨级磁体表面电镀电泳生产线等重大装备,并在国内多家企业进行了推广应用.

项目成果显著提升了我国稀土永磁材料重防腐涂层制备技术水平和企业产品国际竞争力,推动了我国稀土永磁材料制造行业技术进步,取得了突出的经济效益和社会效益. 项目材料填写规范,内容真实,经公示无异议.对照国家科学技术进步奖授奖条件,提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖.

三、项目简介: 烧结钕铁硼稀土永磁材料由于优异的磁性能已成为新材料领域最重要的功能材料之一.由于该磁体为多孔结构,磁体所含稀土元素电化学活性极高,导致其耐腐蚀性能差,作为产品应用需进行表面防护.现有表面防护涂层由于基体与涂层之间结合力差,涂层本身耐腐蚀性能差,寿命短,制备过程环境污染大,难以满足新能源汽车、风力发电、航空航天等高端应用领域苛刻环境对磁体涂层的防护性能需求. 本课题组在国家

863、国家科技支撑计划等项目支持下,围绕磁体致密性和耐蚀性、基体界面改性以及涂层组织致密性等关键技术问题,开展了磁体腐蚀失效机制、低失重磁体制备、低损伤绿色前处理以及重防腐涂层涂覆工艺技术的研究,揭示了钕铁硼材料晶粒粗大、晶界相及主相间电位差大、前处理及制备过程酸液及镀液吸附残留、现有涂层本身耐腐蚀性差是钕铁硼防护失效的根本原因.创建低失重稀土永磁材料重防腐关键技术体系并开展规模化制备工艺应用,取得的主要创新性成果如下:

1、建立高耐蚀稀土-钴-镓-铜合金粉末晶界掺杂及微量氮控制工艺技术体系,使高耐蚀合金粉末富集于磁体内部晶界相中,降低了磁体内部各相之间的电位差,显著降低了磁体失重率,磁体致密性和耐蚀性显著提高,所制备磁体在0.2MPa、100%RH湿度失重测试条件下,504h磁体失重小于1.8mg/cm2,达到国外先进产品水平.

2、本项目提出物理前处理工艺取代现有化学酸洗前处理工艺,解决了由于酸液腐蚀和吸附造成的磁体损伤及镀层腐蚀现象,从根本上改善了钕铁硼基体与涂层之间界面结构,显著提高了基体-涂层间的结合力.

3、采用集成创新工艺路线,成功研发了磁控溅射复合等离子辅助真空蒸发技术并建立物理气相沉积自动化连续成套装备.将磁控溅射打底Al层及蒸镀Al层涂敷工艺结合,涂层显微组织致密性显著提高,实现了磁体表面高耐蚀及高结合力复合涂层的高效制备.建立国内首条百吨级全自动物理气相沉积生产线,已累计生产近800吨,产品涂层与基体结合力超过15 MPa,耐中性盐雾和PCT试验时间分别超过120 h、155 h,相比原有镀镍涂层分别提高了50%(10 MPa)、66%(72 h)、115%(72 h)以上,超过国外先进产品水平.