Samarium-Kobalt-Magnete haben eine ausgezeichnete chemische Stabilität und sind für die meisten Anwendungen ohne Oberflächenbehandlung geeignet. Eine Oberflächenschutzbehandlung ist ein notwendiges Verfahren für Neodym-Magnete, insbesondere gesinterte Neodym-Magnete. Gesinterte Neodym-Magnete besitzen eine mehrphasige Mikrostruktur und bestehen aus Nd2Fe14B-Hauptphase, Nd-reiche Phase und B-reiche Phase. Die Nd-reiche Phase zeigt eine sehr starke Oxidationstendenz und bildet in feuchter Umgebung die Primärbatterie mit Hauptphase. Eine kleine Menge an Substitutionselementen kann die chemische Stabilität von Magneten verbessern, geht jedoch auf Kosten der magnetischen Leistung. Daher zielt der Schutz von gesinterten Neodym-Magneten in erster Linie auf deren Oberfläche ab.
Die Oberflächenbehandlung von gesinterten Neodym-Magneten kann in Nass- und Trockenverfahren unterteilt werden. Nassverfahren bedeutet, dass Magnete einer Oberflächenschutzbehandlung in reinem Wasser, anorganischen Lösungen oder organischen Lösungen unterzogen werden. Zu den häufig verwendeten Nassverfahren gehören Phosphatierung, Galvanisierung, galvanische Abscheidung, Elektrophorese, Sprühbeschichtung und Tauchbeschichtung. Trockenverfahren bedeutet, dass Magnete einer Oberflächenschutzbehandlung durch physikalische oder chemische Prozesse ohne Kontakt mit Lösungen unterzogen werden. Trockenverfahren umfassen im Allgemeinen physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) und chemische Gasphasenabscheidung (CVD).
Oberflächenbehandlungsklassifizierungen von gesinterten Neodym-Magneten
| Beschichtung | Dicke
(μm) |
Farbe | SST
(Std.) |
PCT
(Std.) |
Eigenschaften |
| BW-Zn | 4-15 | Hellblau | Größer oder gleich 24 | – | Zweithäufig verwendete einschichtige Beschichtung. Schlechte Korrosionsbeständigkeit. |
| Farbe-Zn | 4-15 | Leuchtende Farbe | Größer oder gleich 48 | – | Die Korrosionsbeständigkeit ist besser als bei BW-Zn. |
| Ni-Cu-Ni | 5-20 | Helles Silber | Größer oder gleich 48 | Größer oder gleich 48 | Am häufigsten verwendete Mehrschichtbeschichtung. Hervorragende Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und Salzsprühnebel. |
| Chemisch Ni | 5-20 | Dunkelsilber | Größer oder gleich 72 | Größer oder gleich 48 | Hervorragende Feuchtigkeits- und Salzsprühbeständigkeit mit einheitlichem Erscheinungsbild. |
| Ni-Cu-Ni-Au | 5-20 | Golden | Größer oder gleich 72 | Größer oder gleich 96 | Hervorragende elektrische Leitfähigkeit und dekorative Leistung. |
| Ni-Cu-Ni-Ag | 5-20 | Silber | Größer oder gleich 72 | Größer oder gleich 96 | Hervorragende elektrische Leitfähigkeit und dekorative Leistung. |
| Ni-Cu-Ni-Sn | 5-20 | Silber | Größer oder gleich 72 | Größer oder gleich 96 | Hervorragende Feuchtigkeitsbeständigkeit. |
| Phosphat | 1-3 | Dunkelgrau | – | – | Vorübergehender Schutz. |
| Aluminium | 2-15 | Helles Silber | Größer oder gleich 24 | Größer oder gleich 24 | Spürbare Beschichtung. |
| Epoxidharz | 10-30 | Schwarzgrau | Größer oder gleich 72 | Größer oder gleich 72 | Hervorragende Feuchtigkeits- und Salzsprühbeständigkeit. Hervorragende Bindekraft. |
| Parylen | 5-20 | Farblos | Größer oder gleich 96 | – | Hervorragende Beständigkeit gegen Feuchtigkeit, Salznebel, korrosive Dämpfe und Lösungsmittel. Porenfrei. |
| Everlube | 10-15 | Gold-gelb | Größer oder gleich 120 | Größer oder gleich 72 | Hervorragende Feuchtigkeitsbeständigkeit. |
| Teflon | 8-15 | Schwarz | Größer oder gleich 24 | Größer oder gleich 24 | Hohe Temperatur- und Abriebfestigkeit. Selbstschmierend und 100 % wasserdicht. |
| Hinweis: Die Korrosionsschutzfähigkeit der Beschichtung wird auch von der Form und Größe des Magneten beeinflusst. | |||||
Oberflächenbehandlung von gebundenen Neodym-Magneten
Zusätzlich zur submikronen Kornstruktur besitzt isotropes schmelzgesponnenes NdFeB-Pulver sehr wenig Nd-reiche Phase, wodurch seine Korrosionsbeständigkeit viel stärker ist als die eines gesinterten Neodym-Magneten. Allerdings besitzt ein formgepresster Magnet aus isotropem schmelzgesponnenem NdFeB-Pulver eine relativ höhere Porosität und einen gewissen Anteil an Feinpulver, weshalb üblicherweise eine elektrophoretische Epoxidbeschichtung oder eine Epoxid-Sprühbeschichtung zum Oberflächenschutz verwendet wird. Spritzgegossene Magnete erfordern normalerweise keine Oberflächenbehandlung.
Bewertung der Schutzleistung von Neodym-Magneten
Als funktionales Gerät weist die Betriebsumgebung von Neodym-Magneten im Vergleich zu Strukturmaterialien wie Stahl besondere Besonderheiten auf. Es gibt auch verschiedene Bewertungsindizes für die Schutzbeschichtung von Neodym-Magneten für verschiedene Qualitätskontrollstandards, Anwendungsdesignanforderungen und Szenarien. Die gängigen Indizes umfassen Korrosionsbeständigkeit, Mechanik und eine Reihe von Indizes, die auf die funktionale Verwendung abzielen. Der Korrosionsbeständigkeitsindex ist die Daten- oder Trendkurve zur Bewertung der Beständigkeitsfähigkeit eines Materials gegenüber verschiedenen chemischen Medien. Ein Temperatur- und Feuchtigkeits-Bias-Test oder ein hochbeschleunigter Temperatur- und Feuchtigkeits-Stresstest (HAST, auch bekannt als PCT) kann die Fähigkeit zur Isolierung von Wasser und Dampf charakterisieren. Anschließend kann ein Salzsprühtest verwendet werden, um die Isolierungsfähigkeit gegenüber Elektrolyten zu bewerten. Routinemäßige mechanische Testelemente umfassen Bindungskrafttests, Härtetests, Gitterschnitttests, Falltests, Wärmezyklustests und Thermoschocktests. Weitere funktionale Indizes umfassen Beschichtungsdicke, antibakterielle Eigenschaften, Klebeeigenschaften, elektrische Leitfähigkeit, Verschleißfestigkeit, Ölbeständigkeit und UV-Beständigkeit.
Salzsprühtest
HAST
