Korózny mechanizmus permanentného magnetu NdFeB

Jun 21, 2024 Zanechajte správu

Náchylnosť NdFeB permanentných magnetov na koróziu je spôsobená skutočnosťou, že Nd je jedným z chemicky najaktívnejších prvkov. Na druhej strane je zliatina viacfázovou štruktúrou s veľkými elektrochemickými fázovými rozdielmi medzi fázami, ktoré môžu ľahko spôsobiť elektrochemickú koróziu.

Okrem toho počas procesu spekania NdFeB sú defekty, ako sú mikropóry, uvoľnená štruktúra a drsný povrch, náchylné na objavenie sa vnútri a na povrchu magnetu. Pracovným prostredím materiálov s permanentnými magnetmi NdFeB v aplikáciách je často vysoká teplota a vysoká vlhkosť. Tieto defekty poskytujú vhodné podmienky pre koróziu NdFeB v prostredí s vysokou teplotou a vysokou vlhkosťou.

(1) Prostredie s vysokou teplotou

V suchom prostredí, keď je teplota nižšia ako 150 stupňov, je rýchlosť oxidácie permanentného magnetu NdFeB veľmi pomalá. Pri vyšších teplotách však v zóne bohatej na Nd dôjde k nasledujúcej reakcii: 4Nd + 3O2=2Nd2O3. Následne sa fáza Nd2Fe14B rozloží za vzniku Fe a Nd2C3. Ďalšia oxidácia tiež vytvorí produkty ako Fe2O3.

(2) Teplé a vlhké prostredie

V teplých a vlhkých podmienkach reaguje citlivá fáza na hranici zŕn na povrchu permanentného magnetu NdFeB najskôr s vodnou parou v prostredí podľa nasledujúceho vzorca. H generovaný reakciou preniká do hranice zŕn a ďalej reaguje s fázou bohatou na Nd, čo spôsobuje koróziu hraníc zŕn. Generovanie NdH3 zvýši objem hranice zŕn, čo spôsobí napätie na hranici zŕn a poškodenie hraníc zŕn. V závažných prípadoch sa hranica zrna zlomí a magnet sa rozdrví.

Vplyv okolitej vlhkosti na koróznu odolnosť magnetov je oveľa väčší ako vplyv teploty. Film korózneho produktu vytvorený magnetom v suchom oxidačnom prostredí je totiž pomerne hustý, čo do určitej miery oddeľuje magnet od okolia a zabraňuje ďalšej oxidácii magnetu.

Sintered Ferrite Magnet