اختبار فقدان الوزن لنيوديميوم الحديد البورون المتكلس
في عام ٢٠١٩، وضعت الصين المعيار الوطني لطريقة اختبار فقدان الوزن لنيوديميوم حديد البورون المُلبَّد، وهو حاليًا في مرحلة المراجعة ولم يُطبَّق بعد. اليوم، ستُقدِّم دي سي دي اختبار فقدان الوزن لنيوديميوم حديد البورون المُلبَّد (المعروف أيضًا باسم اختبار التقادم المُسرَّع في درجات الحرارة والضغط والرطوبة العالية) بناءً على مراجعة هذه الخطة التجريبية.
يُستخدم اختبار انعدام الوزن لاختبار مقاومة تآكل ركيزة النيوديميوم والحديد والبورون، والعينة عبارة عن ركيزة مغناطيسية بدون أي طبقة واقية. يشير فقدان وزن عينة الاختبار المعرضة لبيئة بخار الماء ذات درجة الحرارة والضغط العاليين إلى فقدان الكتلة لكل وحدة مساحة سطح لسطح اتجاه المغناطيس الناتج عن التآكل، ويقاس بوحدة ملغ/سم². يمكن إجراء اختبار فقدان الوزن لاختبار هاست واختبار معاهدة التعاون بشأن البراءات في وضعي هاست وPCT. يخلط الكثير من الناس بين اختبار هاست واختبار معاهدة التعاون بشأن البراءات. دعونا أولاً نوضح الاختلافات بين هذين الاختبارين. 1. ظروف تجريبية مختلفة: يشير معاهدة التعاون بشأن البراءات إلى اختبار طهي الضغط، والذي يشير إلى اختبار عمر الشيخوخة المتسارع تحت الضغط العالي. ينتمي إلى نوع التشبع، مع رطوبة افتراضية تبلغ 100%، وترتفع أو تنخفض درجة الحرارة والرطوبة والضغط في وقت واحد. يُستخدم لاختبار أداء الختم وأداء الشيخوخة لمنتجات المواد المغناطيسية. ينتمي هاست إلى النوع غير المشبع، ويمكن تعديل درجة الحرارة والرطوبة (70% ~ 100%) والضغط وفقًا للاحتياجات. يمكن استخدامه في درجات الحرارة العالية والرطوبة العالية، ودورات درجات الحرارة العالية والمنخفضة، واختبارات الضغط العالي المزدوج 95، ودرجات الحرارة العالية والرطوبة العالية، والمعروفة أيضًا باسم اختبار الشيخوخة. 2. تُستخدم أدوات ومعدات اختبار مختلفة لاختبار معاهدة التعاون بشأن البراءات واختبار هاست، والتي تحتوي على معدات اختبار متخصصة ولا يمكن خلطها.
3. بالإضافة إلى اختبار مقاومة التآكل لركيزة المغناطيس، يمكن لاختبار معاهدة التعاون بشأن البراءات أيضًا اختبار مقاومة التآكل لمنتجات البورون الحديدي النيوديميوم النهائية (المنتجات المعالجة والمطلية السطحية)، مع مؤشر تقييم ما إذا كان يمكن ضمان عدم تآكل سطح العينة خلال فترة زمنية معينة (12 ساعة، 24 ساعة، 72 ساعة، إلخ).
أصبحت طريقة اختبار فقدان الوزن (مراجعة المعايير الوطنية، المعيار الموصى به) المرجع المرجعي الأكثر مباشرة لتقييم مقاومة التآكل والاستقرار طويل الأمد لمغناطيسات النيوديميوم والحديد البورون الدائمة الملبدة. وتستخدمها على نطاق واسع الشركات المصنعة الرئيسية لمغناطيسات النيوديميوم والحديد البورون، ويحظى بتقدير العملاء. لم تكن هناك معايير وطنية أو صناعية مقابلة لطريقة اختبار فقدان الوزن لمغناطيسات النيوديميوم والحديد البورون الدائمة الملبدة. في العملية التجريبية الفعلية، يتم الاتفاق بشكل متبادل مع العميل على معايير الاختبار الرئيسية، مثل درجة الحرارة والرطوبة وزمن درجة الحرارة الثابتة، وخاصةً عدم وجود معايير موحدة في جوانب مهمة مثل حجم العينة وموضعها ومعالجتها السطحية، مما يؤدي إلى ضعف قابلية مقارنة كمية كبيرة من بيانات الاختبار. يمكن لكتابة المعايير الوطنية وتطبيقها أن يُغيرا الوضع الراهن بشكل فعال. 1. الطريقة التجريبية: توضع عينة مغناطيس النيوديميوم والحديد البورون الملبدة، التي تم وزنها وقياس حجمها بدقة، في وعاء عالي الضغط. بعد فترة معينة من الاختبار المستمر تحت تأثير بخار الماء عالي الحرارة والضغط، تخضع حبيبات السطح لتفاعلات كهروكيميائية مع بخار الماء، مما يؤدي إلى تقشير البلورات وتآكل الطبقة السطحية. بعد انتهاء التجربة، أخرج العينة، وأزل التآكل السائب على السطح، ثم وزنها مرة أخرى. احسب فقدان الكتلة (وفقدان الوزن) المقابل لمساحة سطح الاتجاه المغناطيسي للوحدة بناءً على التغير في كتلة العينة قبل التجربة وبعدها. 2. عينة الاختبار ■ الشكل: يُنصح باستخدام عملية التقطيع لمعالجة الفراغات المصنوعة من صوف البورون والحديد النيوديميوم المتكلس إلى كتل. بالنسبة للقطع التي يصعب تحويلها إلى كتل، يمكن تحويلها إلى أسطوانات باستخدام طرق مثل القطع السلكي. إذا كانت العينة تحتوي على طبقة واقية، فيجب إزالتها بالطحن أو طرق أخرى. ■ الحجم: إذا سمحت الظروف، يوصى باستخدام العينات ذات الحجم القياسي التالية: كتلة 12 × 12 × 8 مم، أسطوانة 13.5 × 8 مم، حيث يكون اتجاه 8 مم هو اتجاه المغنطة السهلة. تنظيف السطح: يُستخدم محلول حمض النيتريك المخفف لتنظيف العينة. بعد التشغيل، يجب إزالة بقع الزيت السطحية من العينة أولاً (انظر المتطلبات القياسية لطرق التشغيل المحددة). متطلبات كمية العينة ومكانها: يجب ألا تقل دفعة العينات نفسها عن 3 قطع، ويكفي 5 قطع. يجب أن يكون اتجاه المغنطة السهلة للعينة أفقيًا، ويجب ألا يلامس سطح المغنطة السهلة إطار العينة أو دعامتها. يجب ألا تقل المسافة بين العينات عن 10 مم. 3. تحدد شروط الاختبار ثلاث فترات زمنية، يتم اختيارها بناءً على مقاومة العينة للتآكل ومتطلبات العميل.أظهرت النتائج التجريبية أن معظم عينات ركائز المغناطيس الدائم من النيوديميوم والحديد والبورون المُلبَّدة تُعاني من فقدان وزن شبه معدوم لمدة 480 ساعة تحت ظروف هاست عند درجة حرارة 130 درجة مئوية ورطوبة نسبية 95%. لذلك، يُعد استخدام وضع معاهدة التعاون بشأن البراءات الأكثر صرامة عند درجة حرارة 120 درجة مئوية لتقييم فقدان وزن ركائز المغناطيس أكثر علمية، ويُمكن أن يُقلل بشكل كبير من وقت التقييم المطلوب.
أثناء اختبار فقدان الوزن، بمجرد تكوّن حفر تآكل على سطح عينات المغناطيس الدائم المصنوع من النيوديميوم والحديد والبورون المُلبّد، ومع تمدد التآكل ووصوله إلى نقطة حرجة معينة، يزداد فقدان الوزن الناتج عن تقشير الحبيبات على سطح العينة بشكل خطي تقريبًا مع زيادة وقت الاختبار. تبلغ النقطة الحرجة لفقدان الوزن حوالي 5 ملغ/سم².