Ржавеют ли магниты?

Из чего состоят неодимовые магниты?

     Неодимовые магниты имеют химическую формулу NdFeB или Nd₂Fe₁₄B и состоят преимущественно из железа и неодима. По массе они примерно на две трети состоят из железа и на одну треть — из неодима, с минимальной долей бора и нескольких других элементов.

     Необработанный магнит, не защищённый металлическим покрытием, мало чем отличается от куска необработанного железа, особенно в контексте коррозии. Железо подвержено ржавчине в условиях повышенной влажности, поэтому чугунные сковороды обычно маскируются маслом. Неодимовые магниты тоже, как и железо, легко ржавеют без защиты.

     Чтобы предотвратить коррозию, большинство неодимовых магнитов покрываются трёхслойным защитным покрытием из никеля, меди и никеля. Эта комбинация использовалась в качестве предпочтительного метода защиты от коррозии на протяжении многих лет и часто превосходит другие решения, такие как цинковое покрытие.

     Внутренний слой никелевого покрытия отличается от верхнего блестящего слоя. У этих слоёв различается структура зерен, и при нанесении не используется фосфор. Эти отличия приводят к тому, что они занимают разные позиции в диаграмме гальванической коррозии. Верхний слой никеля обычно корродирует первым, защищая нижележащий слой. Коррозия, как правило, распространяется горизонтально по поверхности, а не проникает вглубь магнита, аналогично тому, как цинковое покрытие на лодке корродирует как жертвенный защитник, прежде чем начнёт страдать бронзовый или алюминиевый гребной винт.

     Медный слой играет роль не только в гальванической защите, но и имеет другие преимущества. Он создаёт пластичную подложку, выравнивающую шероховатую поверхность, что особенно важно для материалов с трудностями при пайке, таких как шероховатая поверхность неодимового магнита.

Влияние ржавчины на магнит

     Может ли ржавчина ослабить магниты? Да, ржавчина действительно ослабляет магниты. Когда магнит ржавеет, он подвергается окислению и образует оксид железа. Оксид железа, или ржавчина, не обладает магнитными свойствами, и, поскольку сам магнит уменьшается в размере, он также теряет свою силу. Накопление ржавчины может создавать больший зазор между магнитом и объектом, к которому он притягивается, что дополнительно снижает силу притяжения.

     В ходе некоторых экспериментов на устойчивость магнитов в экстримальных условиях была замечена потеря силы у магнитов, на которых наблюдались признаки ржавчины, до 11%. Потеря силы может варьироваться в зависимости от дальнейших условий и степени коррозии.

Как защитить магнит от влаги

     Водонепроницаемость магнитов можно обеспечить путём нанесения покрытия, которое не взаимодействует с водой, например, различных типов пластика, резины и нержавеющей стали. Несмотря на то что неодимовые магниты содержат железо и никогда не будут полностью защищены от ржавчины, они получат надлежащую защиту, если водонепроницаемый слой останется неповреждённым.