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Characterisation of electrochemical interactions between single phases of Nd-Fe-B permanent magnets

2001; Wiley; Volume: 52; Issue: 3 Linguagem: Alemão

10.1002/1521-4176(200103)52

1521-4176

Gerhard Barkleit, A. M. El‐Aziz, Florian Schneider, K. Mummert,

Electric Motor Design and Analysis

The electrode functions (anode or cathode) of coupled single phases (ferromagnetic phase: Nd2Fe14B; boron rich phase: Nd1+εFe4B4; neodymium rich phase: Nd4Fe) of Nd-Fe-B permanent magnets have been investigated. The electrochemical potential differences and current densities between the three phases were determined. Furthermore, the corrosion current density of the magnetic materials in 0.1 M H2SO4 was calculated from measurements of current density-potential curves. The neodymium rich phase works as the anode in contact with both the ferromagnetic and the boron rich phase. The calculation of corrosion current densities for systems of three coupled phases from the current density-potential curves of single phases measurements demonstrates very high values for the small area of the corroding neodymium rich phase at the grain boundaries. An increase of corrosion resistance of Nd-Fe-B-magnets is possible only by an increase of the corrosion resistance of neodymium rich phase. The presented results do not demonstrate an important influence of the alloying elements gallium or dysprosium on the corrosion rate of the Nd-Fe-B magnets. Therefore, new concepts have to be developed to increase the corrosion resistance of these magnets. Charakterisierung der elektrochemischen Wechselwirkung zwischen den Einzelphasen von Nd-Fe-B-Magneten Die Elektrodenfunktionen (Anode oder Kathode) der Phasen von Nd-Fe-B-Permanentmagneten (ferromagnetische Phase: Nd2Fe14B; borreiche Phase: Nd1+εFe4B4; neodymiumreiche Phase: Nd4Fe) sowie die elektrochemischen Potentialdifferenzen und galvanischen Stromdichten zwischen den Phasen wurden ermittelt. Außerdem wurde auch die Korrosionsstromdichte der Magnetwerkstoffe aus Stromdichte-Elektrodenpotential-Kurven in 0,1 M H2SO4 bestimmt. Die neodymiumreiche Phase ist im Kontakt mit der ferromagnetischen und der borreichen Phase jeweils die Anode. Die Kalkulation der Korrosionsstromdichten für das Elektrodensystem der drei elektrisch miteinander gekoppelten Phasen aus den Stromdichte-Potentialkurven der Einzelphasen ergab sehr hohe Werte für den kleinen Flächenanteil der korrodierenden neodymiumreichen Phase an den Korngrenzen. Eine deutliche Erhöhung der Korrosionsresistenz der Nd-Fe-Magnete erscheint daher nur durch Verbesserung der Korrosionsresistenz der neodymiumreichen Phase möglich. Bisherige Ergebnisse zum Einfluß der Legierungselemente Gallium und Dysprosium zeigen nur geringe Auswirkungen auf die hohe Korrosionsrate der Nd-Fe-B-Magnete. Daher müssen neue Konzepte entwickelt werden, um deren Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen.