钕铁硼稀土永磁材料腐蚀防护技术的研究进展

发布时间:2021-03-03 9:21:52 星期三
摘要:

作为一种重要的稀土应用材料,钕铁硼稀土永磁材料与人们的生活密切相关。它是一种具有极高磁能积和矫顽力的磁性材料, […]

作为一种重要的稀土应用材料,钕铁硼稀土永磁材料与人们的生活密切相关。它是一种具有极高磁能积和矫顽力的磁性材料,以优异的性能广泛应用于各类电机中。由于能够制备出具有质量轻、

体积小、性能优异等特点的钕铁硼稀土永磁材料,从而使仪器仪表、电声电机、磁选磁化等设备的小型化、轻量化、薄型化成为现实,推动着整个行业的进步。但是,钕铁硼中存在的多相结构以

及各相之间的化学特性差异,使得钕铁硼稀土永磁材料表现出固有的耐蚀性不足,一旦晶界富Nd相发生腐蚀溶解后,磁体内部主相晶粒之间的结合介质消失,将造成主相晶粒的脱落,严重时,还会造

成磁体的粉化失效。因此,钕铁硼稀土永磁材料的应用、发展,离不开其腐蚀防护技术的进步、创新。

 

近年来,一方面随着钕铁硼稀土永磁材料的应用范围日益扩大,用户要求的不断提高,以往多关注它的磁性能方面的要求,但现在对表面耐蚀性、外观美丽、甚至抗菌性能也提出了要求;另一方面,国

内稀土永磁材料表面防护技术与装备相对落后,已成为制约中国从稀土永磁大国发展成为强国的瓶颈。这些问题倒逼钕铁硼稀土永磁材料腐蚀防护技术的革新、进步,补齐腐蚀防护这块制约钕铁

硼稀土永磁材料发展的短板,就必然要求使用腐蚀防护新技术、新工艺、新方法,从而得到综合性能更加优异钕铁硼材料,以达到实际应用的要求。本文就钕铁硼稀土永磁材料腐蚀防护技术进行

归纳综述,特别是关注了目前新兴的一些技术,并对其发展趋势进行展望。钕铁硼稀土永磁材料腐蚀防护技术一般来说,提高材料耐蚀性的基本途径可以从提高材料自身耐蚀性和对材料表面进行

涂层防护这两方面来考虑。前者通过在平衡电位较低的、原本耐蚀性较差的金属中加入平衡电位较高的合金元素,可使合金的平衡电位升高,增加了热力学稳定性;而后者则可以通过电镀、化学

镀、有机涂覆以及物理气相沉积等方法实现。

 

研究表明:Co在晶界中形成含Co的富钕相或Nd3Co等金属间化合物,V在晶界形成(V1-xFex)3B2,Mo则形成(Mo1-xFex)3B2相,由于金属间化合物在晶界上的偏析,改善了晶界耐腐蚀性,一定程度上

提高了永磁材料的耐腐蚀性能;Al元素的添加能够使磁体表面产生一层钝化膜;还有报道了掺杂Co,Al,Ga后会与晶界Nd-rich相反应形成电位更高的相,从而有效提高磁体在H2SO4溶液中的耐蚀性

能。

 

此外,将通过增加晶间相的方法来改善钕铁硼稀土永磁体的方法亦纳入此类,缘于该方法中晶间相的加入改善了磁体内部各相电位差,形成了有利的新相。Mo等通过在钕铁硼稀土永磁体中加入Mg

O,Zn O晶间相后,形成了具有高氧含量的更多的晶间相,磁体的腐蚀电位更正,同时保持所有晶间相的体积分数几乎不变,并且磁体晶粒尺寸更细化,这有助于增强基体的耐蚀性。

 

综合来看,通过添加合金元素能一定程度上改善钕铁硼稀土永磁体的耐蚀性能。

 

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