Como evitar a corrosão dos ímãs

Os ímãs desempenham um papel fundamental em milhões de aplicações atuais, desde dispositivos de consumo até equipamentos. No entanto, eles são vulneráveis ao meio ambiente, o que pode comprometer sua operação. A corrosão é um exemplo. Se não forem protegidos, os ímãs se enfraquecem, descascam ou até mesmo falham completamente.

Por que os ímãs enferrujam?

A corrosão é simplesmente uma reação química entre o material do ímã e o ambiente. No caso da maioria dos ímãs, essa reação envolve água, oxigênio ou produtos químicos, que podem envolver a superfície do ímã e comprometer sua composição. Os ímãs de terras raras, como o neodímio, contêm ferro e boro, materiais extremamente reativos com água e oxigênio. Quando deixados no ar úmido ou na água salgada, esses ímãs podem enferrujar, formar poços ou oxidar a superfície.

Alguns fatores que contribuem para isso incluem:

- Contato com água ou alta umidade, o que acelera a oxidação.

- Atmosferas do tipo marinho com alto teor de sal ou ácido, que aumentam a reatividade química da superfície do ímã.

- Variações térmicas, que causam microfissuras nos revestimentos ou no material, permitindo a penetração da água.

Mesmo uma leve corrosão pode comprometer a força magnética, induzir interferência de ajuste em montagens mecânicas ou aniquilar componentes eletrônicos sensíveis. Entender as causas da corrosão tornará a prevenção melhor.

Prevenção da corrosão em ímãs

Há uma variedade de técnicas disponíveis para evitar a corrosão dos ímãs. As técnicas variam de revestimentos a controles ambientais e práticas de manutenção.

1. Use revestimentos de proteção

A maneira mais comum e eficiente de proteger os ímãs de agentes corrosivos são os revestimentos. Alguns dos mais conhecidos revestimentos aplicados são:

- Revestimento de níquel-cobre-níquel (Ni-Cu-Ni): O revestimento mais comum para ímãs de neodímio, um revestimento metálico duro que é resistente à oxidação, à umidade e a produtos químicos leves. Pode ser aplicado em ambientes úmidos e industriais.

- Revestimento de epóxi: Um revestimento de polímero com excelente proteção contra umidade e contato químico. O epóxi é amplamente usado em eletrônicos, motores e onde houver contato com a água.

-Revestimento de zinco ou ouro: Esses revestimentos oferecem menos proteção em ambientes mais amenos. O zinco é sacrificial, ou seja, corrói preferencialmente para proteger o ímã subjacente, enquanto o ouro resiste quase totalmente à corrosão, mas é caro e usado principalmente em eletrônicos.

2. Controle a exposição ao ambiente

É fundamental limitar a exposição de um ímã a elementos corrosivos. As principais práticas incluem:

-Controle da umidade e da umidade: Armazene os ímãs em uma área seca e climatizada.

-Vedação ou encapsulamento: Encapsular os ímãs em invólucros de proteção, caixas plásticas ou revestimentos de resina, especialmente em condições marítimas, climáticas ou de alta umidade.

3. Use proteção catódica

Para ímãs particularmente sensíveis, podem ser empregados revestimentos de sacrifício. Trata-se de uma camada externa de metal que se corrói antes que a integridade do ímã seja prejudicada. Menos comum em produtos domésticos, esse método é usado em ambientes industriais ou marítimos de nicho.

4. Inspeção e manutenção regulares

A inspeção regular permite que a corrosão e os danos ao revestimento sejam identificados logo no início. As diretrizes de manutenção incluem:

-Limpeza das superfícies para remoção de poeira, sal ou resíduos químicos.

-Repintura de revestimentos ou substituição de ímãs com ferrugem ou desgaste visível.

-Verificação das condições ambientais durante o armazenamento ou uso para evitar danos.

Quais são os materiais dos ímãs que temos?

O material do ímã tem um impacto muito grande sobre a suscetibilidade à corrosão. O conhecimento das propriedades do material permite uma seleção inteligente com base nas condições ambientais e nas necessidades da aplicação.

-Neodímio-ferro-boro (NdFeB): Os ímãs mais fortes produzidos comercialmente, mas extremamente suscetíveis à corrosão devido ao teor de ferro. Os revestimentos de proteção são essenciais.

- Samário-Cobalto (SmCo): Naturalmente mais resistente à oxidação e à corrosão. Mais adequado para aplicações aeroespaciais, marítimas ou de alta temperatura.

- Ímãs de ferrite: Compostos de óxidos de ferro, os ímãs de ferrite são resistentes à corrosão por natureza. Adequados para ambientes externos ou úmidos, mas são mais fracos do que os ímãs de terras raras.

- Ímãs de plástico ou com ligação de polímero: Envoltos em plástico, esses ímãs não entram em contato direto com produtos químicos e umidade, oferecendo um equilíbrio entre proteção e resistência aceitável.

Tabela de resumo: Prevenção de corrosão bem-sucedida para ímãs

Para obter mais informações, consulte a Stanford Advanced Materials (SAM).

Conclusão

A corrosão representa um sério problema para os ímãs, especialmente para os ímãs de alto desempenho. Por meio da incorporação de revestimentos protetores, seleção de materiais, controle ambiental e manutenção regular, é possível aumentar significativamente a vida útil do ímã e garantir o desempenho.

Perguntas frequentes

Por que os ímãs sofrem corrosão?

A corrosão resulta da reação dos materiais dos ímãs com oxigênio, umidade ou produtos químicos, causando danos à superfície e perda de desempenho.

Todos os ímãs são igualmente suscetíveis?

Não. Os ímãs de neodímio são altamente suscetíveis, mas os ímãs de ferrite e samário-cobalto têm maior resistência natural.

Qual é o melhor revestimento para proteção?

O revestimento de níquel oferece maior durabilidade em ambientes agressivos, enquanto a resina epóxi é adequada para proteção média contra umidade e produtos químicos.

Os danos causados pela corrosão são reversíveis?

A corrosão não pode ser totalmente revertida. Medidas preventivas e tratamentos iniciais devem ser tomados para proteger os ímãs.

Como os controles ambientais minimizam a corrosão?

A umidade, a temperatura e a exposição a produtos químicos são reguladas para limitar as reações de decomposição que estragam as superfícies dos ímãs.