В начале прошлого века люди в основном использовали углеродистую сталь, вольфрамовую сталь, хромовую сталь и сталь кобальта в качестве постоянных магнитных материалов. В конце 1930-х годов успешное развитие материалов с постоянными магнитами из алюминия и никеля-кобальта (AlNiCo) позволило широкомасштабное применение постоянных магнитных материалов. В 1950-х годах возникновение феррита бария не только уменьшало стоимость материалов с постоянными магнитами, но и расширило применение постоянных магнитных материалов к высокочастотным полям. До 1960-х годов появление редкоземельных кобальтовых постоянных магнитов открыло новую эру для применения постоянных магнитных материалов: в 1967 году Шнайдер и другие из Университета Дейтона в Соединенных Штатах использовали метод связывания порошка для успешного изготовления самарий-кобальта (SmCo) материал с постоянными магнитами указывает на появление эпохи редкоземельных постоянных магнитов.
На сегодняшний день редкоземельные постоянные магниты подверглись первому поколению комаров самария (SmCo) и второго поколения осажденного осаждением коллагена самария (Sm2Co17) и превратились в неодимовый железоборон третьего поколения (Nd-Fe-B ) материалы с постоянным магнитом.
В настоящее время материалы постоянного магнита NdFeB занимают лидирующие позиции на рынке новых энергетических автомобильных приводных двигателей, ветровых генераторов, сервомоторов, моторов с голосовой катушкой, ядерного магнитного резонанса и других высокопроизводительных приложений.
(Изображение из сети)
По данным с 2014 года, размер рынка продукции NdFeB достиг 3,28 млрд. Юаней, что составляет 98,8% от общей доли рынка редкоземельных магнитных материалов, а остальные 1,2% занимают постоянные магниты SmCo и материалы с постоянным магнитом из железа-азота , В редкоземельных неодимово-железо-борных продуктах размер рынка спеченных изделий из неодимового железа-бора достиг 2,86 млрд. Юаней, что составляет 86,1% от общего объема рынка редкоземельных материалов с постоянными магнитами, а связанный неодимовый железный бор составил 420 млн. юаней, что составляет 12,7 процента от общего объема рынка. %.
Проблемы с постоянными магнитами NdFeB
Поскольку ниобий является одним из самых химически активных элементов, его стандартный потенциал E0 составляет приблизительно от -2,2 до -2,5 В. В нормальных условиях материал постоянного магнита NdFeB имеет более медленную реакцию коррозии, но в теплой и влажной среде NdFeB постоянный магнитные материалы подвержены коррозии в электрохимической среде или в условиях долговременной высокой температуры. На следующем рисунке показана простая модельная диаграмма коррозии материала постоянного магнита NdFeB.
(Модель устойчивости к коррозии материала с постоянными магнитами)
Коррозия предотвратила дальнейшее широкое применение материалов постоянного магнита NdFeB и стала распространенной проблемой в отрасли. Поэтому это имеет большое значение для исследований по антикоррозионной обработке материалов с постоянными магнитами NdFeB.
Современный антикоррозийный метод постоянных магнитных материалов неодимового железа бор
В настоящее время существует два типа антикоррозионных методов для материалов постоянного магнита NdFeB: Первый тип - изменение коррозионной стойкости материалов постоянного магнита NdFeB, таких как: использование эффективных технологических мер для увеличения плотности постоянных магнитных материалов; Средства для оптимизации микроструктуры постоянных магнитных материалов; метод легирования используется для улучшения антикоррозионных свойств постоянных магнитных материалов путем добавления других микроэлементов (таких как элементы иттрия Dy);
(Изображение из сети)
Вторая категория - метод защитного покрытия, который включает металлические покрытия и органические покрытия. Металлические покрытия обычно представляют собой никель (Ni), цинк (Zn) и алюминий (Al) путем гальванопокрытия, химического осаждения или физического осаждения из паровой фазы. Никель-железо (Ni-Fe), никель-медь (Ni-Cu), никель-медь-никель (Ni-Cu-Ni) и другие металлы или сплавы и соединения, нанесенные на поверхность постоянных магнитных материалов; обычно используются органические покрытия. В более жесткой коррозионной среде постоянный магнитный материал или звукоизоляция, когда поверхность постоянного магнитного материала требуется электрически изолировать в определенных условиях эксплуатации, обычно используют для самоосаждения, погружения, распыления покрытие и т. д. Полимерное покрытие наносят на поверхность постоянного магнитного материала.
(Изображение из сети)
Оба защитных покрытия имеют свои преимущества и недостатки. Металлические покрытия (такие как гальванизация) имеют долгую историю зрелой технологии, высокую твердость, высокую термостойкость, хорошую масляную устойчивость, равномерную толщину пленки и красивый внешний вид, но трудно избежать воды, кислоты и когда щелочь и покрытие раствор проникает в постоянный магнитный материал, а когда постоянный магнитный материал используется в качестве катода, осаждается водород, приводя к водородному охрупчиванию, отбеливанию, барботированию и т. д. постоянного магнитного материала, который влияет на коррозионную стойкость и изоляцию плохой;
В настоящее время органические покрытия на рынке (такие как электрофорез, обычное распыление) и материалы с постоянными магнитами имеют относительно хорошую адгезию, коррозионную стойкость и изоляцию также выше, чем покрытие, но высокая термостойкость и сопротивление маслам являются плохими, а твердость низкая. Поэтому износостойкость и устойчивость к царапинам материалов постоянного магнита NdFeB не являются удовлетворительными. Для достижения требуемой коррозионной стойкости необходимо использовать толщину толщины сухой пленки, чем покрытие (гальванопокрытие обычно составляет 5-7 микрон, а электрофорез должен достигать 30-50 микрон);
Исходя из вышеуказанных обстоятельств, в суровых условиях морских турбин и других требований к коррозионной стойкости (стандартная проверка солевого напыления требует более 1000 часов), многие производители постоянных магнитов должны использовать никель-медь + эпоксидное композитное покрытие; но использование композитных покрытий не только дорогостоящее, но и сложные процессы приводят к качественной нестабильности.
Сайт: www.greatmagtech.com www.gme-magnet.co
Источник: популярный сайт