ในตอนต้นของศตวรรษที่ผ่านมาคนส่วนใหญ่ใช้เหล็กกล้าคาร์บอนเหล็กทังสเตนเหล็กโครเมียมและโคบอลต์เป็นวัสดุแม่เหล็กถาวร ในตอนท้ายของทศวรรษที่ 1930 การพัฒนาวัสดุแม่เหล็กถาวรอลูมิเนียม - นิกเกิลโคบอลต์ (AlNiCo) ทำให้สามารถใช้งานวัสดุแม่เหล็กถาวรได้เป็นอย่างมาก ในปี 1950 การเกิดแบเรียมเฟอร์ไรท์ไม่เพียงช่วยลดค่าใช้จ่ายของวัสดุแม่เหล็กถาวร แต่ยังขยายการประยุกต์ใช้วัสดุแม่เหล็กถาวรลงในช่องความถี่สูง จนกระทั่งปีพศ. 1960 การเกิดขึ้นของแม่เหล็กถาวรในโลกโคบอลต์ที่หายากได้เปิดศักราชใหม่ขึ้นสำหรับการใช้วัสดุแม่เหล็กถาวร: ในปีพ. ศ. 2510 ชไนเดอร์และมหาวิทยาลัยอื่น ๆ จาก University of Dayton ในสหรัฐอเมริกาใช้วิธีการเชื่อมแป้งเพื่อทำ samarium-cobalt (SmCo) วัสดุแม่เหล็กถาวรหมายถึงการมาถึงของแผ่นดินโลกแผ่นดินไหวที่หายากยุคถาวร
ในปัจจุบันมีแม่เหล็กถาวรที่หายากในแผ่นดินไหวได้รับการกำเนิดโคบอลต์ samarium (SmCo) รุ่นแรกและโคบอลต์ samarium ที่แข็งตัวด้วยการตกตะกอนรุ่นที่สอง (Sm2Co17) และมีการพัฒนาเป็นนีโอดีเมียมเหล็ก - โบรอน (Nd-Fe-B) ยุคที่สาม ) วัสดุแม่เหล็กถาวร
ในปัจจุบันวัสดุแม่เหล็กถาวรของ NdFeB มีตำแหน่งเป็นผู้นำในตลาดมอเตอร์ขับเคลื่อนรถยนต์พลังงานลมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมมอเตอร์เซอร์โวมอเตอร์โครเลี่ยมเสียงการสะท้อนนิวเคลียร์แม่เหล็กและแอพพลิเคชันระดับไฮเอนด์อื่น ๆ
(ภาพจากเครือข่าย)
ตามข้อมูลจากปี 2014 ขนาดตลาดของผลิตภัณฑ์ NdFeB มีมูลค่าถึง 3.28 พันล้านหยวนคิดเป็น 98.8% ของส่วนแบ่งการตลาดทั้งหมดของวัสดุแม่เหล็กที่หายากและส่วนที่เหลืออีก 1.2% ถูกครอบครองโดยแม่เหล็กถาวร SmCo และวัสดุแม่เหล็กถาวรแบบเหล็กและไนโตรเจน . ในผลิตภัณฑ์เหล็กกล้าไร้สนิมของ บริษัท นีโอไดเมียม - เหล็ก - โบรอนขนาดตลาดของผลิตภัณฑ์นีโอดีเมียม - เหล็ก - โบรอนที่ขายได้มีมูลค่าถึง 2.86 พันล้านหยวนคิดเป็น 86.1% ของตลาดวัสดุแม่เหล็กถาวรที่หายากของแผ่นดินไหวและเหล็กโบรอนของเหล็กนีโอดิเมียมที่เชื่อมต่ออยู่ถึง 420 ล้าน หยวนคิดเป็น 12.7% ของตลาดรวม %
ความท้าทายแม่เหล็กถาวร NdFeB
เนื่องจากไนโอเบียมเป็นองค์ประกอบที่ใช้งานทางเคมีมากที่สุด E0 มีค่ามาตรฐานอยู่ระหว่าง -2.2 ถึง -2.5 โวลต์ภายใต้สภาวะปกติวัสดุแม่เหล็กถาวรของ NdFeB มีปฏิกิริยาการกัดกร่อนช้าลง แต่ในสภาวะที่อบอุ่นและชื้น NdFeB ถาวร วัสดุแม่เหล็กมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมทางเคมีไฟฟ้าหรือภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน รูปต่อไปนี้แสดงแผนภาพแบบจำลองของการกัดกร่อนของวัสดุแม่เหล็กถาวร NdFeB
แบบจำลองความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุแม่เหล็กถาวร.
การกัดกร่อนทำให้ไม่สามารถใช้งานวัสดุแม่เหล็กถาวร NdFeB ได้อย่างกว้างขวางและกลายเป็นปัญหาที่พบบ่อยในอุตสาหกรรม ดังนั้นจึงมีความสำคัญอย่างมากต่อการวิจัยเรื่องการป้องกันการกัดกร่อนของวัสดุแม่เหล็กถาวรของ NdFeB
นีโอดิเมียมเหล็กโบรอนวัสดุแม่เหล็กถาวรวิธีการป้องกันการกัดกร่อนในปัจจุบัน
ปัจจุบันมีวิธีการป้องกันการกัดกร่อนสองประเภทสำหรับวัสดุแม่เหล็กถาวรของ NdFeB: ประเภทแรกคือการเปลี่ยนความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุแม่เหล็กถาวร NdFeB เช่นการใช้มาตรการที่มีประสิทธิภาพเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของวัสดุแม่เหล็กถาวร หมายถึงการเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างจุลภาคของวัสดุแม่เหล็กถาวร อัลลอยด์ใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อนของวัสดุแม่เหล็กถาวรโดยการเพิ่มธาตุอื่น ๆ (เช่น yttrium Dy elements);
(ภาพจากเครือข่าย)
ประเภทที่สองคือวิธีการเคลือบป้องกันซึ่งรวมถึงการเคลือบด้วยโลหะและสารเคลือบอินทรีย์ โลหะเคลือบโดยทั่วไปเป็นนิกเกิล (Ni) สังกะสี (Zn) และอลูมิเนียม (Al) โดยการชุบด้วยไฟฟ้าชุบไฟฟ้าหรือการสะสมไอฟิสิกส์ทางกายภาพ นิกเกิล - ทองแดง (Ni - Cu), นิกเกิล - ทองแดงนิกเกิล (Ni - Cu - Ni) และโลหะอื่น ๆ หรือโลหะผสมและสารประกอบที่เคลือบบนพื้นผิวของวัสดุแม่เหล็กถาวร ในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรงมากขึ้นวัสดุแม่เหล็กถาวรหรือฉนวนกันเสียงเมื่อพื้นผิวของวัสดุแม่เหล็กถาวรต้องหุ้มฉนวนไฟฟ้าในสภาพแวดล้อมการใช้งานบางประเภทโดยทั่วไปจะใช้สำหรับการสะสมตัวเองการเคลือบจุ่มสเปรย์ เคลือบ ฯลฯ เคลือบพอลิเมอถูกนำไปใช้กับพื้นผิวของวัสดุแม่เหล็กถาวร
(ภาพจากเครือข่าย)
ทั้งสองเคลือบป้องกันมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง เคลือบโลหะ (เช่นไฟฟ้า) มีประวัติอันยาวนานของเทคโนโลยีผู้ใหญ่ความแข็งสูงทนต่ออุณหภูมิสูงทนต่อน้ำมันที่ดีความหนาของฟิล์มสม่ำเสมอและรูปลักษณ์ที่สวยงาม แต่ก็เป็นเรื่องยากที่จะหลีกเลี่ยงน้ำกรดและเมื่อด่างและชุบ สารละลายซึมลงในวัสดุแม่เหล็กถาวรและเมื่อวัสดุแม่เหล็กถาวรถูกใช้เป็นแคโทดไฮโดรเจนจะตกตะกอนทำให้เกิดการแตกตัวของไฮโดรเจนฟอกสีฟันฟอง ฯลฯ วัสดุแม่เหล็กถาวรซึ่งมีผลต่อความต้านทานการกัดกร่อนและฉนวนกันความร้อน ยากจน;
ปัจจุบันวัสดุเคลือบอินทรีย์ในตลาด (เช่นการพ่นสารเคมีแบบใช้ไฟฟ้า) และวัสดุแม่เหล็กถาวรมีความสามารถในการยึดเกาะได้ดีมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนและฉนวนกันความร้อนสูงกว่าการชุบ แต่ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงและความต้านทานต่อน้ำมันต่ำ ความแข็งต่ำ ดังนั้นความต้านทานต่อการสึกหรอและความต้านทานการขีดข่วนของวัสดุแม่เหล็กถาวร NdFeB จึงไม่เป็นที่น่าพอใจ เพื่อให้ได้ความต้านทานการกัดกร่อนที่ต้องการต้องใช้ความหนาของฟิล์มแห้งหนากว่าการชุบ (การเคลือบผิวโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 5-7 ไมครอนและการอิเล็กโตรโฟเรซิสต้องมีความหนาประมาณ 30-50 ไมครอน)
ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ข้างต้นในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงของกังหันนอกชายฝั่งและข้อกำหนดด้านความต้านทานการกัดกร่อนอื่น ๆ (การทดสอบโดยใช้สเปรย์เกลือมาตรฐานต้องใช้เวลามากกว่า 1,000 ชั่วโมง) ผู้ผลิตแม่เหล็กถาวรหลายรายต้องใช้วัสดุผสมนิกเกิล - ทองแดง + อีพ็อกซี่คอมโพสิท แต่การใช้เคลือบคอมโพสิตไม่ได้เป็นเพียงแค่ค่าใช้จ่าย แต่กระบวนการที่ซับซ้อนทำให้เกิดความไม่มั่นคงด้านคุณภาพ
เว็บไซต์: www.greatmagtech.com www.gme-magnet.co
แหล่งที่มา: เว็บไซต์ยอดนิยม