Passivazione del nitrato di sodio come nuova tecnologia di isolamento

Recentemente, Ingegneriaha pubblicato la ricerca lavorare sulla passivazione del nitrato di sodio come nuova tecnologia di isolamento per compositi magnetici morbidi sviluppata dal professor Mi Yan e dal team del dottor Chen Wu. I compositi magnetici morbidi, fabbricati sulla base di polveri magnetiche metalliche tramite rivestimento isolante, legatura, compattazione e ricottura, fungono da materiale fondamentale fondamentale in vari campi tra cui energia, trasporti, aerospaziale e difesa nazionale. A causa della natura a bassa resistività elettrica delle leghe magnetiche morbide, è difficile controllare la perdita di correnti parassite, che è diventata un problema di collo di bottiglia per le applicazioni ad alta frequenza. Per la ricerca scientifica e la produzione industriale, la tecnologia della fosforizzazione viene solitamente utilizzata per generare rivestimenti isolanti. Tuttavia, il rivestimento di fosfato risultante tende a decomporsi sopra i 600 ? e perdere l'effetto isolante a temperature elevate. È di grande importanza sviluppare una nuova tecnologia di isolamento per formare strati di rivestimento con forte adesione, insieme a stabilità termica e resistività elettrica soddisfacenti per applicazioni ad alta frequenza di compositi magnetici morbidi.

In questo lavoro, il team di Yan e Wu ha proposto la passivazione del nitrato di sodio come nuova tecnologia di isolamento per compositi magnetici morbidi. Le evoluzioni del rivestimento in diverse condizioni di pH sono state rivelate sulla base di indagini sistematiche sulla composizione e microstrutturali, con i meccanismi di crescita dei rivestimenti svelati attraverso analisi cinetiche e termodinamiche. Lo studio mostra che il rivestimento isolante ottenuto utilizzando una soluzione di passivazione acida NaNO3 con pH = 2 è costituito da Fe2O3, SiO2, Al2O3 e AlO(OH). Il grande tasso di crescita dello strato di rivestimento è dovuto alla forte capacità di ossidazione di NO3− in condizioni acide, mentre anche il tasso di dissoluzione dello strato di passivazione è elevato a causa della grande concentrazione di H+, dando origine a un piccolo spessore dello strato passivo a pH = 2. Con pH aumentato a 5, Fe2O3 si converte in Fe3O4 con capacità di ossidazione indebolita di NO3−. Nonostante il tasso di crescita leggermente ridotto dello strato di passivazione, la riduzione della concentrazione di H+ inibisce notevolmente anche la sua dissoluzione, determinando uno spessore massimo del rivestimento isolante per una resistività elettrica significativamente migliorata e prestazioni magnetiche ottimali in corrente alternata (AC) (μe = 97,2, Pcv = 296,4 mW/cm3 sotto 50 kHz e 100 mT). Un ulteriore aumento del pH a 8 indebolisce significativamente l’ossidabilità di NO3−, risultando nella presenza solo di Al2O3, AlO(OH) e SiO2 nello strato di passivazione con crescita lenta e spessore significativamente ridotto. Inoltre, in alcune regioni della superficie della polvere magnetica si verifica corrosione, con conseguente peggioramento delle prestazioni.

La tecnologia di passivazione NaNO3 sviluppata in questo lavoro non solo è estendibile ad altri sistemi di leghe magnetiche, ma pone anche solide basi per lo sviluppo di rivestimenti isolanti nuovi e avanzati che utilizzano agenti ossidanti come nitrito, superossido e permanganato.

- Il presente comunicato stampa è stato fornito da Engineering