NdFeB永久磁石の腐食メカニズム

Jun 21, 2024 伝言を残す

NdFeB 永久磁石の腐食感受性は、Nd が最も化学的に活性な元素の 1 つであるという事実に起因します。一方、合金は多相構造であり、相間の電気化学的相差が大きいため、電気化学的腐食が容易に発生します。

さらに、NdFeB の焼結プロセスでは、磁石の内部と表面に微細孔、緩い構造、粗い表面などの欠陥が発生しやすくなります。NdFeB 永久磁石材料のアプリケーションでの動作環境は、多くの場合、高温高湿です。これらの欠陥は、高温高湿環境での NdFeB 腐食に好都合な条件を提供します。

(1)高温環境

乾燥環境では、温度が 150 度以下の場合、NdFeB 永久磁石の酸化速度は非常に遅くなります。ただし、温度が高くなると、Nd が豊富な領域で次の反応が発生します: 4Nd + 3O2=2Nd2O3。その後、Nd2Fe14B 相が分解して Fe と Nd2C3 が形成されます。さらに酸化が進むと、Fe2O3 などの生成物も生成されます。

(2)温暖多湿な環境

高温多湿の環境下では、NdFeB 永久磁石の表面にある敏感な粒界相が、まず環境中の水蒸気と次の式に従って反応します。反応によって生成された H が粒界に浸透し、さらに Nd に富む相と反応して粒界腐食を引き起こします。NdH3 の生成により粒界の体積が増加し、粒界応力と粒界損傷を引き起こします。ひどい場合には、粒界が破壊され、磁石が粉砕されます。

磁石の耐腐食性に対する環境湿度の影響は、温度の影響よりもはるかに大きいです。これは、乾燥した酸化環境で磁石によって形成される腐食生成物の膜が比較的緻密であり、ある程度磁石を環境から分離し、磁石のさらなる酸化を防ぐためです。

Sintered Ferrite Magnet