Korozní mechanismus permanentního magnetu NdFeB

Jun 21, 2024 Zanechat vzkaz

Náchylnost NdFeB permanentních magnetů na korozi je způsobena tím, že Nd je jedním z chemicky nejaktivnějších prvků. Na druhé straně je slitina vícefázová struktura s velkými elektrochemickými fázovými rozdíly mezi fázemi, které mohou snadno způsobit elektrochemickou korozi.

Kromě toho se během procesu slinování NdFeB mohou uvnitř a na povrchu magnetu objevit defekty, jako jsou mikropóry, uvolněná struktura a drsný povrch. Pracovním prostředím materiálů s permanentními magnety NdFeB v aplikacích je často vysoká teplota a vysoká vlhkost. Tyto defekty poskytují vhodné podmínky pro korozi NdFeB v prostředí s vysokou teplotou a vysokou vlhkostí.

(1) Prostředí s vysokou teplotou

V suchém prostředí, kdy je teplota nižší než 150 stupňů, je rychlost oxidace permanentního magnetu NdFeB velmi pomalá. Při vyšších teplotách však v zóně bohaté na Nd dojde k následující reakci: 4Nd + 3O2=2Nd2O3. Následně se fáze Nd2Fe14B rozloží za vzniku Fe a Nd2C3. Další oxidací také vzniknou produkty jako Fe2O3.

(2) Teplé a vlhké prostředí

V teplých a vlhkých podmínkách reaguje citlivá fáze hranic zrn na povrchu permanentního magnetu NdFeB nejprve s vodní párou v prostředí podle následujícího vzorce. H vzniklý reakcí proniká do hranice zrn a dále reaguje s fází bohatou na Nd, což způsobuje korozi hranic zrn. Generování NdH3 zvýší objem hranice zrn, což způsobí napětí na hranicích zrn a poškození hranic zrn. Ve vážných případech se hranice zrna zlomí a způsobí rozmělnění magnetu.

Vliv okolní vlhkosti na korozní odolnost magnetů je mnohem větší než vliv teploty. Film korozního produktu vytvořený magnetem v suchém oxidačním prostředí je totiž poměrně hustý, což do určité míry odděluje magnet od okolí a brání další oxidaci magnetu.

Sintered Ferrite Magnet