适用于真空和氢气应用的密封磁性组件

适用于真空和氢气环境的密封磁性解决方案

在需要防止气体、液体和颗粒物进出的应用场合，密封至关重要。本文强调了密封磁性组件的重要性，特别是在真空环境和需要氢气保护的环境中。氢气会严重侵蚀钕铁硼 (NdFeB) 磁体，而密封可提供有效的解决方案。

密封件：概述

密封件可形成气密屏障，防止物质进出保护容器。密封件广泛应用于食品包装、医疗设备、电子、微机电系统、传感器和航空航天等行业，可保护敏感元件免受环境因素的影响，并保护环境免受潜在有害物质的侵害。

稀土磁铁，例如钕 (NdFeB) 和钐钴 (SmCo) 磁铁，通常可以在真空环境中使用，但它们的兼容性取决于几个因素。

真空应用中的磁铁：

磁铁可用于真空应用；但是在以下领域需要一些特殊考虑：

磁铁材料的选择：

选择非粘结型永磁体。粘结型永磁体材料是用树脂将磁粉粘结而成。这些树脂是聚合物材料，例如热塑性塑料或热固性树脂、橡胶或弹性体（例如尼龙）。这些材料具有较高的总质量损失 (TML) 和挥发性冷凝物收集 (CVCM) 值。稀土磁体（钐钴磁体或钕铁硼磁体）、铝镍钴磁体和陶瓷磁体都是不错的选择。

表面处理的选择：

在低真空条件下，磁铁材料可以在没有涂层的情况下使用，但在高真空条件下，压力低于 10mTorr，应考虑进行表面处理。金属表面处理是最理想的，因为聚合物涂层会排气，但是，我们的 PR1010 经过测试，发现符合被认为非常适合太空应用的标准（请参阅 PR1010 技术数据表上的排气特性）。我们提供以下类型的真空兼容表面处理：

1. 镀镍
2. 铝铬酸盐 IVD
3. PR72 

选择极片材料：

应仔细选择极片或回路。考虑使用不锈钢 CRES410，如果材料容易氧化，则考虑镀镍。如果您使用 CRS1010、CRS1018 或其他低碳钢，或使用 Vanadium Permendur、Hiperco 50、Carpenter 50 或同等材料等专用钢，则建议镀镍。

 固定磁铁：

磁铁可用以下两种方法之一固定：

1. 机械
2. 通过使用粘合材料

如果磁铁采用机械固定，排气问题就不大。考虑使用通风紧固件，以防止螺纹孔中滞留气体。

如果使用粘合材料固定磁铁，请使用 TML 和 CVCM 值较低的高级环氧树脂和粘合剂。我们提供多种环氧树脂。在做出决定之前，请联系我们，我们将与您一起选择正确的粘合剂或环氧树脂。

将各部分组合在一起：

将零件组装在一起非常重要。零件必须仔细清洁。处理时应使用适合洁净室的手套。在极低的压力下，即使是指纹也会造成问题。我们不建议您自己做这件事。我们拥有组装真空兼容组件所需的经验。

1. 排气：在真空应用中，排气是一个重大问题。排气是指材料在低压环境下释放出滞留气体。这会导致真空污染并影响敏感设备的性能。如前所述，如果涂层或处理不当，稀土磁体可能会排气，从而污染高真空环境中的敏感设备。为了缓解这种情况，稀土磁体通常会涂上镍、金或环氧树脂等材料，以减少排气并保护磁体免受真空的影响。
2. 表面氧化：钕磁铁特别容易氧化，由于真空中没有空气和水分，氧化会加剧。涂层对于防止氧化也至关重要，尤其是当这些磁铁在超高真空 (UHV) 条件下使用时。
3. 机械稳定性：在真空条件下，气压的缺失会影响磁体的机械完整性，特别是当磁体已粘合或依赖粘合剂时。选择适合真空的粘合剂并确保适当的密封对于保持磁体的结构完整性至关重要。
4. 温度考虑：真空环境通常涉及极端温度条件。稀土磁铁在高温下会失去磁性，因此考虑磁铁材料的热性能和具体应用环境非常重要。

密封材料和方法

密封件可以由金属、陶瓷、玻璃和聚合物制成。金属和陶瓷因其对水蒸气、氢气和氦气等气体的不渗透性而受到青睐。常见的密封方法包括：

1. 焊接：激光焊接和电子束焊接等技术将金属连接在一起，实现高密封性能。
2. 热压粘合：利用热量和压力来连接金属，通常用于半导体封装。
3. 压缩密封：通过将两部分压在一起而形成，适用于高压和高温应用。
4. 粘附性：通过基材和粘合剂（例如环氧树脂）之间的表面吸引力形成的键。

适用于真空应用的密封磁性组件