راهنمای جلوگیری از زنگ زدگی در آهنرباهای نئودیمیم

آیا تا به حال فکر کرده اید که چرا آهنرباها می توانند زنگ بزنند؟ آیا زنگ بر قدرت مغناطیسی آنها تاثیر می گذارد؟ چگونه می توان از آهنرباها در محیط های مرطوب محافظت کرد تا طول عمر آنها را افزایش دهد؟در این مقاله به علوم مربوط به خوردگی مغناطیس می پردازیم، داده های آزمایش دنیای واقعی را ارائه می دهد و راه حل های جامع برای ضد آب و جلوگیری از زنگ را ارائه می دهد.

مغناطیس های نئودیمیوم، که از نظر شیمیایی به عنوان NdFeB یا Nd2Fe14B نشان داده می شوند، عمدتا از آهن (حدود دو سوم وزن) و نئودیمیوم (حدود یک سوم) ، با مقدار کمی بور و سایر عناصر تشکیل شده اند.ترکیب آنها باعث می شود که آهنرباهای نئودیمیوم بدون درمان تقریباً به اندازه آهن معمولی مستعد خوردگی باشندمانند یک تنباکو آهن گلاس که به راحتی زنگ می خورد، آهنرباهای نئودیمیوم در محیط های مرطوب به سرعت خورد می شوند.

اکثر آهنرباهای نئودیمیوم دارای پوشش های چند لایه ای برای حفاظت از خوردگی هستند که رایج ترین آنها نیکل-سائبر-نیکل است.این ترکیب ثابت کرده است که در اکثر کاربردهای دیگر از روی یا سایر جایگزین ها برتر است.

• اصل آنود قربانی:لایه نیکل داخلی در ساختار کریستالی و فرآیند تولید با لایه نیکل درخشان بیرونی متفاوت است و تفاوت اندکی در پتانسیل الکتروشیمی ایجاد می کند. لایه بیرونی ابتدا خوردگی می کند.,این خوردگی به جای نفوذ به درون افقی گسترش می یابد، مشابه نحوه محافظت بلوک های روی از پروپلرهای کشتی.
• لایه مس:علاوه بر نقش قربانی، انعطاف پذیری مس به پر کردن نقص های سطحی بر روی پایه ی خشن آهن ربا کمک می کند و باعث می شود سطح برای لایه های بعدی صاف تر شود.مس همچنین چسبندگی کل پوشش را افزایش می دهد.

ما آزمایشات غیررسمی از خوردگی را با غوطه ور کردن آهنرباها با پوشش های متفاوت در آب شور انجام دادیم:

• روش:آهنرباها با نیکل، طلا و اپوکسی پوشانده شده اند و نیمی از آنها عمداً خراش داده شده اند تا پوشش های آسیب دیده را آزمایش کنند.
• نتایج:پس از ۶ تا ۷ هفته، تنها یک آهنربا اپوکسی بدون خراش سالم باقی ماند.شروع خوردگی از یک هفته تا یک ماه متفاوت بودبه طرز شگفت انگیزی، طلا در این آزمایش از نیکل بهتر عمل نکرد.

با استفاده از یک فلکس متر، ما زمان مغناطیسی کل هر آهنربا را قبل و بعد از آزمایش اندازه گیری کردیم:

• یافته ها:از دست دادن مغناطیسی از 0٪ (اپوکسی غیر زنگ آلود) تا 11٪ (به شدت زنگ آلود و طلا شده) بود. زنگ مواد مغناطیسی موثر را کاهش می دهد و شکاف های هوایی ایجاد می کند که قدرت نگه داری را تضعیف می کند.

• آهنربا های نصب فولاد ضد زنگ از سال 2013 بدون زنگ باقی مانده اند.
• آهنرباهای حلقه ای پوشیده از لاستیک طبیعی به دلیل ترک لاستیک ناشی از اشعه UV شکست خوردند و منجر به خوردگی شدید (در حال حاضر با لاستیک ترموپلاستیک جایگزین شده اند) شد.
• مغناطیس های بلوکی پوشش داده شده با ترموپلاستیک (از سال 2018 آزمایش شده اند) امیدوار کننده هستند اما نیاز به ارزیابی طولانی تری دارند.
• آهنرباهای استوانه ای با پوشش پلاستیکی (از سال ۲۰۱۶ در معرض نور قرار گرفته اند) با وجود محو شدن پلاستیک، در برابر خوردگی مقاوم بودند.

آزمایش های اخیر آهنرباها را در آب نمک، محلول سفید کننده و سرکه برای پنج ماه غرق کردند.که در جای دیگر مقاومت استثنایی نشان می دهند.

زنگ آهن مغناطیسی را به اکسید آهن غیر مغناطیسی تبدیل می کند در حالی که حجم موثر آهن مغناطیسی را کاهش می دهد.بسته به محل و شدت زنگ.

کلید در پوشش های غیر واکنش پذیر مانند پلاستیک، لاستیک یا فولاد است. در حالی که آهنرباهای نئودیمیوم نمی توانند ضد زنگ باشند، لایه های ضد آب سالم از خوردگی جلوگیری می کنند.

وقتی آبپاشی امکان پذیر نیست:

• پوشش های بهینه شده را انتخاب کنید (نیکل کردن استاندارد به طور قابل توجهی زنگ را به تاخیر می کشد)
• استفاده از محافظ های پلاستیکی (که کاهش مغناطیسی کمی را پذیرفته اند)
• یکپارچه کردن آهنربا در مجموعه ها برای به حداقل رساندن قرار گرفتن در معرض رطوبت
• در مکان های خشک و دور از تماس مستقیم با آب نگهداری کنید
• از قرار گرفتن در معرض اشعه UV که پوشش را تخریب می کند اجتناب کنید
• از دمای بالا که از آهن مغناطیسی خارج می شود جلوگیری کنید
• انجام بازرسی های منظم برای تشخیص زودهنگام نقص

این استراتژی ها طول عمر مغناطیس را در محیط های مختلف به حداکثر می رسانند در حالی که عملکرد مطلوب را حفظ می کنند.