Nepārklāti saķepināti neodīma magnēti ātri oksidējas mitrā vai sāļā vidē, starpgraudu korozijas dēļ zaudējot līdz 2-3% Br mēnesī. Divas dominējošās pārklājumu sistēmas aizsargā lielapjoma NdFeB magnētus: niķeļa-vara-niķeļa (Ni-Cu-Ni) daudzslāņu pārklājums un epoksīdsveķu pārklājums. Ni-Cu-Ni nodrošina izcilu mehānisko cietību un elektrisko vadītspēju, taču termiskā trieciena ietekmē malas plaisā. Epoksīda pārklājums nodrošina izcilu ķīmisko izturību un elektrisko izolāciju, taču tam ir zemāka nodilumizturība. Pareizā izvēle ir atkarīga no darba mitruma, termiskā cikla un mehāniskās nobrāzuma. Šajos datos ir salīdzināti biezuma standarti, sāls izsmidzināšanas testa rezultāti un izmaksas uz kg.
Parastie vides faktori, kas izraisa magnētu oksidēšanos
NdFeB magnets contain neodymium-rich grain boundary phases that are electrochemically active. When exposed to humidity >60% RH pie temperatūras virs 40 grādiem, galvaniskā korozija sākas graudu robežās, progresējot līdz virsmas kauliņam un pulverēšanai. Piesārņotāji, piemēram, hlorīdi (sāls aerosols, sviedri), skābes vai šķīdumi ar augstu pH līmeni, paātrina koroziju 5-10 reizes. Magnētiem, ko izmanto āra sensoros, kuģu iekārtās vai pārtikas pārstrādes iekārtās, efektīvs pārklājums ir obligāts.
Niķeļa pārklāšana (Ni-Cu-Ni): biezuma standarti un pret-korozijas principi
Ni-Cu-Ni ir elektrolītiskā pārklājuma slānis: vispirms niķeļa pretslānis (2–5 μm) adhēzijai, pēc tam vara starpslānis (5–10 μm) korozijas barjerai un siltumvadītspējai, visbeidzot niķeļa augšējais slānis (5–10 μm) cietībai un izskatam. Kopējais biezums svārstās no 12-25μm atkarībā no pielietojuma.
Ni{0}}Cu-Ni priekšrocības:
Virsmas cietība: 400-600 HV, izturīga pret skrāpējumiem un apstrādes bojājumiem.
Vadītspējīgs: piemērots magnētiem, kuriem nepieciešams zemējums vai EMC ekranējums.
Izturība pret sāls izsmidzināšanu: parasti 24–72 stundas (ASTM B117), pirms parādās sarkanā rūsa.
Darba temperatūra: stabila līdz 200 grādiem nepārtraukti.
Ierobežojumi: termiskā cikla laikā no -40 grādiem līdz 150 grādiem vara slānis izplešas un saraujas citādi nekā NdFeB, kā rezultātā malas nolobās pēc 500{5}}1000 cikliem. Arī Ni-Cu-Ni dažos reģionos nav apstiprināts saskarē ar pārtiku niķeļa jonu izdalīšanās dēļ.
Epoksīda pārklājuma veiktspēja ekstremālās sāls izsmidzināšanas testos
Epoxy coating is applied by spray or electrostatic deposition, then heat-cured at 150-200°C. Typical thickness: 20-40μm (standard) or 50-100μm (heavy-duty). Epoxy is non-conductive (surface resistivity >10^12 Ω/kv.), novēršot elektriskos īssavienojumus saliktos magnētu komplektos.
Epoksīda priekšrocības:
Sāls izsmidzināšanas izturība: 200-500+ stundas (ASTM B117) ar atbilstošu malu pārklājumu. Jūras vai ķīmiskā vidē epoksīda veiktspēja ir 3–5 reizes labāka par Ni-Cu-Ni.
Ķīmiskā izturība: iztur atšķaidītas skābes, sārmus, eļļas un tīrīšanas šķīdinātājus.
Temperatūras diapazons: no -40 grādiem līdz 150 grādiem nepārtraukti (īpašas pakāpes līdz 180 grādiem).
Zemākas izmaksas par laukuma vienību: lielapjoma epoksīda pārklājums ir par 15-25% lētāks nekā Ni-Cu-Ni.
Limitations: Epoxy is softer (60-80 Shore D), vulnerable to scratching from metal-on-magnet contact. Once scratched, corrosion wicks under the coating. Epoxy also outgasses under vacuum (>10^-3 Pa), nav piemērots lietošanai ar augstu vakuumu.
Salīdzinošie dati: sāls izsmidzināšanas stundas, biezums un nodilumizturība
| Īpašums | Ni-Cu-Ni (12-20μm) | Epoksīds (20-40μm) | Inženierzinātņu apsvērumi |
|---|---|---|---|
| ASTM B117 sāls aerosols (stundas līdz sarkanai rūsai) | 24-72 | 200-500 | Epoksīda uzvar jūras/mitrā vidē |
| Pārklājuma cietība | 400-600 HV | 60-80 krasts D | Ni-Cu-Ni ir izturīgs pret skrāpējumiem |
| Elektrovadītspēja | Vadošs (<0.1 Ω) | Insulating (>10^12 Ω) | Izvēlieties epoksīdu sakrautiem magnētiem, lai izvairītos no īssavienojumiem |
| Maksimālā nepārtrauktā temperatūra | 200 grādi | 150 grādi (standarta) / 180 grādi (Hi{2}}Temp) | Ni-Cu-Ni karstu motoru iekštelpām |
| Termiskā cikla izturība (no -40 grādiem līdz 150 grādiem) | 500-1000 cikli (malu lobīšana) | >2000 cikli (bez plaisāšanas) | Epoksīds aukstam klimatam vai saldēšanai |
| Apstiprinājums saskarei ar pārtiku | FDA ierobežots (Ni jonu) | Saderīgs ar FDA (dažas kategorijas) | Epoksīds pārtikas pārstrādes iekārtām |
| Relatīvās pārklājuma izmaksas (uz kg magnētu) | 1.0 (bāzes līmenis) | 0.75-0.85 |
Lielapjoma neodīma magnētu pasūtījumiem, ko izmanto automobiļu sensoros (zem-pārsega, augsts mitrums, mērena temperatūra), mēs iesakām Ni-Cu-Ni ar minimālo biezumu 15 μm. Kuģniecības instrumentiem, pārtikas iekārtām vai āra zīmēm (pastāvīgs mitrums, zems nobrāzums) epoksīda pārklājums ir pareizā izvēle. Hibrīdām vidēm (piem., rūpnieciskiem izpildmehānismiem ar laiku pa laikam mazgāšanu), apsveriet dubultā-slāņa izmantošanu: Ni-Cu-Ni bāze un epoksīda virskārta.
Mūsu standarta lielapjoma magnētu piegāde ietver 100% virpuļstrāvas pārklājuma integritātes pārbaudi (brīvdienu noteikšana). Piedāvājam arī alternatīvus pārklājumus: cinkošana (zemas izmaksas, 12-24h sāls aerosols), zelta pārklājums (medicīniskais) un Parylene (vakuums/MEMS). Apmeklējiet mūsu Magnet Materials produktu lapu, lai pārlūkotu pieejamos pārklājumus.
Lai pieprasītu pārklātus paraugus savai konkrētajai videi, tostarp nepieciešamajām sāls izsmidzināšanas stundām un temperatūras diapazonam, sazinieties ar mūsu pārklājumu inženieru komandu. Mēs nodrošinām bezmaksas korozijas pārbaudes kuponus ar jūsu nākamo pasūtījuma paraugu.
Bieži uzdotie jautājumi
J. Vai es varu izmantot Ni{0}}Cu-Ni pārklājumu magnētus pārtikas pārstrādes magnētiskajā separatorā?
A: Nav ieteicams. Niķeļa joni var izskaloties mitros skābos apstākļos. Izmantojiet epoksīda-pārklātus magnētus ar FDA-saderīgu epoksīdu (21 CFR 175.300). Izsniedzam sertifikāciju pēc pieprasījuma.
J: Kā pārbaudīt, vai epoksīda pārklājums uz maniem piegādātajiem magnētiem ir pilnībā sacietējis?
A: Veiciet metiletilketona (MEK) berzes testu: 10 dubultās berzes ar vates tamponu, kas samērcēts MEK. Krāsu pārnešana vai mīkstināšana neliecina par pareizu sacietēšanu. Katram sūtījumam mēs pievienojam daudz-konkrētus izārstēšanas ierakstus.
J: Kāds ir lielapjoma epoksīda-pārklājuma magnētu sagatavošanas laiks salīdzinājumā ar Ni-Cu-Ni?
A: Ni-Cu-Ni: 10-15 darba dienas 500–2000 gab (partijveida pārklājums). Epoksīda pārklājums: 15-20 darba dienas termiskās sacietēšanas un 100% cauruma pārbaudes dēļ. Steidzamie pasūtījumi (5-7 dienas) pieejami abiem.
