海上风电用钕铁硼磁体的多层膜磨擦复合镀方法及防腐机理研究

With the rapid development of wind power technology, offshore wind power has become the world's renewable energy development concerns. However, corrosion failure of wind power generators using NdFeB magnets have become one of the bottlenecks in the development of wind power technology . To solve this problem , the project proposed the method of " friction assisted jet electrodeposition preparation multilayer nickel composite plating " approach to plating three different texture orientation , cross stack tired , more dense and more thick nickel layer combination . The project intends to spray method by electrodeposition , in the auxiliary friction conditions , the plating on NdFeB magnets on three dense nickel layer. According to the principle of the crystal growth advantage textured growth and dendritic growth control mechanism to achieve the crossover between layers densified reinforcing interlayer adhesion, can be expected to effectively enhance the corrosion resistance of the magnet. Need to study the mechanism of this project are: (1)an auxiliary friction coating surface morphology of the law；(2) Anti- corrosion mechanism triple combination of nickel plating ; dendrite growth control； and (3) a single layer of nickel the control mechanism of the nickel layer thickness. In this study , based on new technology projects proposed are expected to be able to effectively improve the corrosion resistance of NdFeB.

随着风电技术的快速发展,海上风电已成为世界可再生能源发展的关注点。然而风电发电机用的钕铁硼磁体的腐蚀失效成为风电技术发展的瓶颈之一。针对该问题，本项目提出利用"摩擦辅助喷射电沉积复合镀制备多层镍"的方式来镀三层织构取向不同、交叉累叠，更厚更加致密的组合镍层。本项目拟通过喷射电沉积的的方法，在辅助磨擦的条件下，在钕铁硼磁体上电镀上三层致密的镍层。根据晶体织构生长优势的生长原理和枝晶生长控制机理，来实现层与层之间的交叉致密化，增强层间结合力，有望能有效的增强磁体的抗腐蚀能力。本项目需要研究的机理有：（1）辅助摩擦作用对于镀层表面形貌的影响的规律；（2）三层镍组合镀层的抗腐蚀机理；（3）单层镍的的枝晶生长控制和镍层厚度的控制机理。在此研究基础上，项目提出的新技术有望能够有效地提高钕铁硼的抗腐蚀性能。

随着风电技术的快速发展,海上风电已成为世界可再生能源发展的关注点。然而风电发电机用的钕铁硼磁体的腐蚀失效成为风电技术发展的瓶颈之一。针对该问题，本项目提出利用"摩擦辅助喷射电沉积复合镀制备多层镍"的方式来镀三层织构取向不同、交叉累叠，更厚更加致密的组合镍层。本项目拟通过喷射电沉积的的方法，在辅助磨擦的条件下，在钕铁硼磁体上电镀上三层致密的镍层。本项目需要研究的机理有：（1）辅助摩擦作用对于镀层表面形貌的影响的规律；（2）三层镍组合镀层的抗腐蚀机理；（3）单层镍的的枝晶生长控制和镍层厚度的控制机理。在此研究基础上，项目提出的新技术有望能够有效地提高钕铁硼的抗腐蚀性能。.项目针对提出的问题，自主搭建实验平台，主要包括喷射电沉积机床主体和摩擦辅助装置，通过对比试验探究纯镍镀层表面的各项力学性能。其次，探究摩擦作用对镍镀层的影响机理，通过调整电流密度获得镀层表面形貌，结果表明，纯镍镀层的电沉积极限电流密度为200 A/dm2，并建立磨擦对镍镀层表面的影响模型。进行可控摩擦辅助喷射电沉积镍薄膜制备，采用正交实验的方式，并借助ANSYS Workbench 的FLUENT模块进行流体结构求解，从而获得柔性摩擦喷射电沉积与常规喷射电沉积的差异，进行对应工艺参数实验，结果表面，接触压力为2.6N时，电沉积表面质量优异。针对烧结钕铁硼材料疏松多孔、各相电位不一的现状，采用镍电沉积进行封孔工艺研究，进行沸水封孔、低温封孔和硬脂酸锌封孔探究不同封孔工艺获得的沉积层微观结构，结果表明，当采用低温和硬脂酸锌工艺进行钕铁硼材料封孔，能够获得较高的界面结合强度和耐腐蚀性。最后，探究烧结钕铁硼多层镍的喷射电沉积探究，在钕铁硼表面制备多层不同结构的镍膜，通过显微硬度、表面粗糙度、择优取向、晶粒度、结合力以及耐腐蚀性能等性能探究多层镀膜的电沉积机理，从而提高海上风电钕铁硼的各项力学和化学性能。