燒結釹鐵硼的失重試驗之PCT與HAST的區別
作者：
salmon范
編(bian)輯：
瑞凱儀器
來源(yuan)：
bibil.cn
發(fa)布日(ri)期： 2020.11.23
燒(shao)結釹(nv)(nv)鐵(tie)硼(peng)永磁(ci)(ci)體是迄今為止(zhi)發現(xian)的(de)(de)磁(ci)(ci)性(xing)(xing)能的(de)(de)磁(ci)(ci)性(xing)(xing)材料 ,廣(guang)泛應用(yong)于風力發電、新能源汽車、磁(ci)(ci)懸(xuan)浮列車、智能機器(qi)(qi)人等(deng)各領域。燒(shao)結釹(nv)(nv)鐵(tie)硼(peng)磁(ci)(ci)體采用(yong)粉(fen)末冶金工藝(yi)，且(qie)原材料中(zhong)含有高(gao)(gao)活性(xing)(xing)的(de)(de)稀(xi)土元素(su)，使(shi)其在高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)濕(shi)環境中(zhong)的(de)(de)抗腐蝕性(xing)(xing)能變差，大(da)大(da)限(xian)制(zhi)了(le)它在各種復(fu)雜工況下的(de)(de)使(shi)用(yong)，這使(shi)得實際(ji)應用(yong)中(zhong)對釹(nv)(nv)鐵(tie)硼(peng)磁(ci)(ci)體的(de)(de)綜合(he)性(xing)(xing)能提出了(le)更高(gao)(gao)的(de)(de)要求。下面瑞凱儀器(qi)(qi)向大(da)家介紹一(yi)下燒(shao)結釹(nv)(nv)鐵(tie)硼(peng)失重試驗（也稱為高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓高(gao)(gao)濕(shi)加速老化試驗）。
失(shi)重(zhong)試(shi)(shi)驗是用(yong)來測試(shi)(shi)釹鐵硼(peng)基(ji)體的(de)(de)耐腐蝕能力的(de)(de)，試(shi)(shi)樣是無任何防護層的(de)(de)磁體基(ji)材。測試(shi)(shi)樣品暴露在高溫高壓(ya)水蒸(zheng)氣環境下，失(shi)重(zhong)指(zhi)磁體取向面(mian)因腐蝕導(dao)致每單位表面(mian)積對應的(de)(de)質量(liang)損失(shi)，單位是mg/cm2。
Hast試(shi)驗(yan)和PCT試(shi)驗(yan)
失重試驗可以在Hast模式(shi)和PCT模式(shi)下(xia)進(jin)行，很多人搞不清(qing)楚(chu)Hast試驗和PCT試驗之間的差異，我們先來介紹一(yi)下(xia)這兩種試驗的差異。
1、試驗條件不同：
PCT是pressure cooker test的英文簡稱，指高壓加速老化壽命試驗，屬于飽和型，濕度默認100%，且溫度、濕度、壓力同時上升或下降，用于測試磁性材料產品的密封性能和老化性能。
Hast屬于非飽和型，溫度、濕度(70%~100%)、壓力可根據需求調整，可做高溫高濕、高低溫循環、雙95、高溫高濕高壓等測試，也叫做老化測試。
2、試(shi)驗儀(yi)器設備不同
PCT試(shi)驗(yan)和Hast試(shi)驗(yan)都有專門的測試(shi)設備，不可混用。
PCT試驗除(chu)了可測試磁體基材耐腐蝕性外，也可測試釹鐵硼成品(pin)（經(jing)過加工和表(biao)面(mian)鍍層處理(li)后(hou)的(de)產(chan)品(pin)）的(de)耐腐蝕能(neng)力，以一定(ding)時間內(nei)（12h、24h、72h等）是否能(neng)保證試樣表(biao)面(mian)不出(chu)現(xian)腐蝕現(xian)象為評價指標。
失(shi)重試驗的(de)方(fang)法(fa)（國標(biao)送審(shen)稿，推薦性(xing)標(biao)準）
失重試驗目(mu)前已成為評估燒結(jie)釹(nv)鐵(tie)硼(peng)永磁體耐蝕性(xing)及長時間穩定性(xing)直接的參考指標(biao)，在目(mu)前主流(liu)釹(nv)鐵(tie)硼(peng)廠家已普遍使用，并(bing)受到客戶的認可。
一直以來，燒(shao)結釹鐵硼永磁體的(de)(de)失重(zhong)試驗(yan)(yan)方(fang)式(shi)沒有(you)相(xiang)應(ying)的(de)(de)國家和行(xing)業(ye)標準。實際試驗(yan)(yan)過(guo)程中溫(wen)度、濕度、恒溫(wen)時間等(deng)主(zhu)要試驗(yan)(yan)參(can)數大(da)(da)都(dou)是(shi)與客戶相(xiang)互約定，尤(you)其是(shi)對式(shi)樣的(de)(de)尺寸、擺放方(fang)式(shi)、試樣前(qian)的(de)(de)表面處理(li)方(fang)式(shi)等(deng)重(zhong)要環節缺乏規范(fan)，導致大(da)(da)量試驗(yan)(yan)數據可比性差。國家標準的(de)(de)撰寫和實施能(neng)夠很好的(de)(de)改變目前(qian)這種混(hun)亂現(xian)狀。
1、試驗(yan)方法
將經過準確質量稱重和尺寸測量的燒結釹鐵硼磁體樣本放入高壓加速壽命試驗箱內，樣品在高溫高壓水蒸氣的作用下持續試驗一定時間后，表層晶粒與水蒸氣產生電化學反應，導致晶體剝落，表層腐蝕粉化；試驗完畢后，取出樣品，將表面疏松腐蝕物清除后再稱重，依據試驗前后樣品質量變化計算單位磁取向表面積對應的質量損失（及失重）。
2、試驗樣品(pin)
形狀：推薦采(cai)用(yong)切(qie)片加工(gong)方式(shi)將燒結(jie)釹鐵硼(peng)毛坯料(liao)加工(gong)成(cheng)方塊(kuai)，對不便加工(gong)成(cheng)方塊(kuai)的可采(cai)用(yong)線切(qie)割等方式(shi)加工(gong)成(cheng)圓柱。如果樣品含(han)有防(fang)護(hu)層(ceng)，應通(tong)過打磨(mo)等方式(shi)去(qu)除保護(hu)層(ceng)。
尺寸(cun)：在條(tiao)件允許的(de)情況下(xia)，推(tui)薦(jian)以下(xia)標(biao)準尺寸(cun)樣品：方塊12×12×8mm，圓(yuan)柱(zhu)13.5×8mm，其中8mm方向(xiang)為易磁化方向(xiang)。
表(biao)面(mian)清理：采用(yong)稀硝酸(suan)溶液(ye)對(dui)樣(yang)品(pin)進(jin)行清洗(xi)，機加(jia)工后的樣(yang)品(pin)需要(yao)先(xian)將表(biao)面(mian)油污清除干凈（具體操作(zuo)方式詳見標準要(yao)求(qiu)）。
樣品數量及放置要(yao)求(qiu)：同(tong)一(yi)批次樣品不得(de)少于3片(pian)，以(yi)5片(pian)為宜。樣品易磁化方(fang)向應沿(yan)水(shui)平方(fang)向，易磁化表(biao)面不應與試樣框或支(zhi)架接觸。樣品間距(ju)離不小于10mm。
3、試驗條(tiao)件
試驗規定(ding)了三(san)種(zhong)持續時間，應結合樣品的耐(nai)蝕性和客戶要求來(lai)選擇。
試驗證實，多數燒結釹鐵硼永磁體基材樣品在溫(wen)度130℃、相(xiang)對濕度95%的HAST條(tiao)件(jian)下，持續480小(xiao)時的失(shi)重接近(jin)零(ling)，因此選用更(geng)嚴酷的120℃飽和模式PCT條(tiao)件(jian)評(ping)(ping)價(jia)(jia)磁體基材失(shi)重更(geng)科(ke)學，能顯著縮(suo)短(duan)評(ping)(ping)價(jia)(jia)所需(xu)時間。
失(shi)(shi)重(zhong)試驗時，燒結釹鐵(tie)硼永磁(ci)體樣(yang)品(pin)表(biao)面(mian)一(yi)旦(dan)有腐(fu)蝕(shi)坑形成，隨著腐(fu)蝕(shi)的(de)擴展，達到一(yi)定臨界點后，樣(yang)品(pin)表(biao)面(mian)晶粒剝(bo)落導致的(de)腐(fu)蝕(shi)失(shi)(shi)重(zhong)隨試驗時間的(de)增加(jia)幾乎呈直(zhi)線上升。失(shi)(shi)重(zhong)臨界點大約在5mg/cm2。
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