Come risolvere la facile corrosione dei magneti NdFeB

La stabilità chimica dei materiali NdFeB è scarsa e si corrodono facilmente in ambienti umidi e caldi, il che indebolisce le proprietà magnetiche e influisce direttamente sulla durata utile del magnete permanente. Esistono due metodi per attenuare la facile corrosione dei magneti NdFeB.

1. Migliorare la resistenza alla corrosione dei magneti NdFeB stessi.

(1) Il magnete NdFeB ad alta densità e grana ultrafine può essere ottenuto migliorando la microstruttura del magnete e adottando il processo di pressatura a caldo. Può migliorare notevolmente la resistenza alla corrosione del magnete stesso.

(2) L'aggiunta di alcuni elementi di lega può migliorare efficacemente la resistenza alla corrosione dei magneti. Per migliorare la resistenza alla corrosione del magnete NdFeB stesso, è necessario aggiungere alcuni elementi di lega, ma a volte le proprietà magnetiche si riducono e l'aggiunta di leghe aumenta i costi di produzione.

2. Utilizzare un rivestimento protettivo efficace sui magneti NdFeB.

1. Rivestimento galvanico

La galvanica si basa sulla reazione redox mediante l'uso di cariche esterne per arricchire e ridurre il catodo degli ioni metallici nella soluzione galvanica, formando un rivestimento metallico.

Dal 1985 al 1995 si è trattato della fase iniziale della galvanizzazione dei materiali magnetici permanenti NdFeB. Dopo quasi dieci anni di sviluppo, la tecnologia di galvanizzazione dei materiali magnetici permanenti NdFeB era relativamente matura nel 2006. Dal 2006, la tecnologia di galvanizzazione per i materiali magnetici permanenti NdFeB è nella fase di innovazione e sviluppo. In questa fase, gli strati galvanici dei materiali magnetici permanenti NdFeB includono principalmente la zincatura, la nichelatura, la placcatura in lega nichel-zinco e altre leghe di nichel e rivestimenti compositi.

2. Rivestimento galvanico chimico

La placcatura chimica è una tecnologia di processo che fa sì che gli ioni metallici presenti nella soluzione di placcatura chimica si accumulino sulla superficie del substrato per formare un rivestimento funzionale secondo la reazione redox senza corrente esterna. Considerando il fenomeno autocatalitico del substrato stesso, la struttura del rivestimento è densa e uniforme, presenta una bassa porosità e l'apparecchiatura è semplice e comoda da utilizzare.

Relativamente parlando, la placcatura chimica è diventata sempre più matura e la sua applicazione sempre più comune. A livello internazionale, la placcatura chimica è stata ampiamente utilizzata per fornire pellicole protettive resistenti alla corrosione e all'usura per i substrati magnetici al neodimio.

In questa fase, i rivestimenti chimici dei magneti al neodimio comprendono principalmente rivestimenti chimici nichel-fosforo e altri rivestimenti chimici come nichel-rame-fosforo e nichel-tungsteno-fosforo.

Qual è la differenza tra rivestimento acido e rivestimento alcalino?

Anche i bagni utilizzati per la galvanica chimica si dividono principalmente in acidi e alcalini. I rivestimenti non magnetici ad alto contenuto di fosforo si formano spesso in ambienti acidi, mentre i rivestimenti magnetici a basso contenuto di fosforo si formano spesso in ambienti alcalini e presentano determinate proprietà di schermatura magnetica. A causa dell'evidente assorbimento di idrogeno nell'ambiente acido, che influisce seriamente sulla qualità della superficie del substrato del magnete al neodimio attivato, nella produzione industriale vengono spesso utilizzate soluzioni di placcatura alcaline.

3. Rivestimento organico

I rivestimenti organici sono uno dei metodi più ampiamente utilizzati per la protezione dei metalli. I metodi di rivestimento organico utilizzati per la sinterizzazione dei magneti permanenti NdFeB sono principalmente resine e materiali polimerici organici.

Tra queste, la resina epossidica è la più utilizzata, perché ha un'eccellente resistenza all'acqua, resistenza chimica e adesione, oltre a una durezza sufficiente, ed è stata ampiamente utilizzata nella produzione industriale. Rivestimento elettroforetico di resina epossidica su NdFeB elettrozincato e nichelato: le sue prestazioni antiruggine superano di gran lunga quelle degli strati zincati e nichelati convenzionali.

Oltre alla resina epossidica, altri materiali resinosi includono poliacrilato, poliammide, poliimmide, ecc. Una miscela di due o più di queste resine può essere utilizzata anche come rivestimento, a cui si possono aggiungere anche alcuni rivestimenti antiruggine come il rosso vivo, l'ossido di cromo, ecc.

4. Rivestimento mediante deposizione fisica da vapore

La deposizione fisica da vapore è una nuova tipologia di tecnologia di rivestimento, diversa dalla galvanica e dalla placcatura chimica.

Quali sono i vantaggi dei rivestimenti ottenuti tramite deposizione fisica da vapore?

1. La pellicola preparata con questo metodo può aderire bene al substrato, lo strato della pellicola è relativamente denso, lo strato superficiale è liscio e liscio e la porosità è minore.

2. Può eliminare i residui dell'elettrolita nello strato di pellicola durante il processo di galvanica ed evitare danni secondari allo strato di pellicola causati dal liquido residuo.

3. Ridurre la possibilità di infragilimento del rivestimento causato dall'idrogeno generato dalla reazione magnetica durante la placcatura chimica.

I metodi di deposizione fisica da vapore più comuni includono il rivestimento per evaporazione sotto vuoto, il rivestimento mediante sputtering magnetron e il rivestimento ionico multiarco. I materiali per pellicole comunemente utilizzati sono Al, Ti/Al, Al/Al2O3, TiN, Ti, ecc. La pellicola depositata con il metodo di deposizione fisica da vapore ha un'eccellente qualità, un'eccellente resistenza alla corrosione e nessun problema di inquinamento secondario come liquidi di scarto e scorie. In questa fase, è questa la direzione principale dello sviluppo della tecnologia di protezione dalla corrosione dei magneti NdFeB.

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