La passivation au nitrate de sodium comme nouvelle technologie d'isolation

Récemment, Ingénieriepublié la recherche travaillent sur la passivation au nitrate de sodium en tant que nouvelle technologie d'isolation pour les composites magnétiques doux développée par le professeur Mi Yan et l'équipe du Dr Chen Wu. Les composites magnétiques doux, qui sont fabriqués à base de poudres magnétiques métalliques via un revêtement isolant, une liaison, un compactage et un recuit, servent de matériau fondamental clé dans divers domaines, notamment l'énergie, les transports, l'aérospatiale et la défense nationale. En raison de la nature à faible résistivité électrique des alliages magnétiques doux, il est difficile de contrôler la perte de courant de Foucault, qui est devenue un problème de goulot d'étranglement pour les applications à haute fréquence. Pour la recherche scientifique et la production industrielle, la technologie de phosphorisation est généralement utilisée pour générer des revêtements isolants. Cependant, le revêtement de phosphate résultant a tendance à se décomposer au-dessus de 600 ? et perdent l'effet d'isolation à des températures élevées. Il est très important de développer une nouvelle technologie d'isolation pour former des couches de revêtement à forte adhérence, ainsi qu'une stabilité thermique et une résistivité électrique satisfaisantes pour les applications à haute fréquence de composites magnétiques doux.

Dans ce travail, l'équipe de Yan et Wu a proposé la passivation au nitrate de sodium comme nouvelle technologie d'isolation pour les composites magnétiques doux. Les évolutions du revêtement dans différentes conditions de pH ont été révélées sur la base d'enquêtes systématiques sur la composition et la microstructure, les mécanismes de croissance des revêtements étant dévoilés par des analyses cinétiques et thermodynamiques. L'étude montre que le revêtement isolant obtenu à l'aide d'une solution de passivation acide NaNO3 à pH = 2 est constitué de Fe2O3, SiO2, Al2O3 et AlO(OH). Le taux de croissance élevé de la couche de revêtement est dû à la forte capacité d'oxydation du NO3− dans des conditions acides, tandis que le taux de dissolution de la couche de passivation est également élevé en raison de la forte concentration en H+, donnant lieu à une faible épaisseur de la couche passive à pH = 2. Avec une augmentation du pH à 5, le Fe2O3 se transforme en Fe3O4 avec une capacité d'oxydation affaiblie du NO3−. Malgré le taux de croissance légèrement diminué de la couche de passivation, la réduction de la concentration en H+ inhibe également fortement sa dissolution, ce qui se traduit par une épaisseur maximale du revêtement isolant pour une résistivité électrique considérablement améliorée et des performances magnétiques optimales en courant alternatif (AC) (μe = 97,2, Pcv = 296,4 mW/cm3 sous 50 kHz et 100 mT). Augmenter davantage le pH à 8 affaiblit considérablement l'oxydabilité du NO3-, ce qui entraîne uniquement Al2O3, AlO(OH) et SiO2 dans la couche de passivation avec une croissance lente et une épaisseur considérablement réduite. De plus, la corrosion se produit dans certaines régions de la surface de la poudre magnétique, entraînant une détérioration des performances.

La technologie de passivation NaNO3 développée dans ce travail est non seulement extensible à d'autres systèmes d'alliages magnétiques, mais jette également des bases solides pour le développement de nouveaux revêtements isolants avancés utilisant des agents oxydants tels que le nitrite, le superoxyde et le permanganate.

- Ce communiqué de presse a été fourni par Engineering