Cómo prevenir la corrosión de los imanes

Los imanes desempeñan un papel crucial en millones de aplicaciones actuales, desde dispositivos de consumo hasta equipos. Sin embargo, son vulnerables al medio ambiente, que puede comprometer su funcionamiento. La corrosión es un ejemplo. Los imanes se debilitan, se descascarillan o incluso fallan por completo si no están protegidos.

¿Por qué se oxidan los imanes?

La corrosión es simplemente una reacción química entre el material del imán y el medio ambiente. En el caso de la mayoría de los imanes, dicha reacción implica agua, oxígeno o productos químicos, que pueden afectar a la superficie del imán y comprometer su composición. Los imanes de tierras raras como el neodimio contienen hierro y boro, materiales extremadamente reactivos con el agua y el oxígeno. Cuando se dejan en aire húmedo o agua salada, estos imanes pueden oxidarse o picarse en su superficie.

Algunos factores que contribuyen a ello son:

- El contacto con el agua o una humedad elevada, que acelera la oxidación.

- Atmósferas de tipo marino con alto contenido en sales o ácidos, que aumentan la reactividad química de la superficie del imán.

- Las variaciones térmicas, que provocan microfisuras en los revestimientos o el material, permitiendo la penetración del agua.

Incluso una ligera corrosión puede comprometer la fuerza magnética, inducir interferencias de ajuste en conjuntos mecánicos o aniquilar componentes electrónicos sensibles. Comprender las causas de la corrosión mejorará la prevención.

Prevención de la corrosión en imanes

Existen diversas técnicas para evitar la corrosión de los imanes. Las técnicas van desde los recubrimientos hasta los controles ambientales y las prácticas de mantenimiento.

1. Utilizar revestimientos protectores

La forma más común y eficaz de proteger los imanes de los agentes corrosivos son los recubrimientos. Algunos de los recubrimientos más conocidos que se aplican son

- Revestimiento de níquel-cobre-níquel (Ni-Cu-Ni): El recubrimiento más común para los imanes de neodimio, un recubrimiento metálico duro resistente a la oxidación, la humedad y los productos químicos ligeros. Puede aplicarse en entornos húmedos e industriales.

- Revestimiento epoxi: Recubrimiento de polímero con una excelente protección contra la humedad y el contacto con productos químicos. El epoxi se utiliza mucho en electrónica, motores y en lugares donde pueda haber contacto con el agua.

-Revestimiento de zinc u oro: Estos recubrimientos ofrecen menos protección en entornos más suaves. El zinc es sacrificial, es decir, se corroe preferentemente para proteger el imán subyacente, mientras que el oro resiste la corrosión casi por completo, pero es caro y se utiliza principalmente en electrónica.

2. Control de la exposición al medio ambiente

Limitar la exposición de un imán a elementos corrosivos es crucial. Las principales prácticas incluyen:

-Control de la humedad: Almacenar los imanes en un lugar seco y climatizado.

-Sellado o encapsulado: Encapsule los imanes en carcasas protectoras, cajas de plástico o cubiertas de resina, especialmente en condiciones marinas, climáticas o de alta humedad.

3. Utilizar protección catódica

En el caso de imanes especialmente sensibles, pueden emplearse revestimientos de sacrificio. Se trata de una capa externa de un metal que se corroe antes de que se deteriore la integridad del imán. Menos común en productos domésticos, este método se utiliza en nichos industriales o entornos marinos.

4. Inspección y mantenimiento periódicos

Las inspecciones periódicas permiten detectar precozmente la corrosión y los daños en el revestimiento. Las pautas de mantenimiento incluyen:

-Limpiar las superficies para eliminar el polvo, la sal o los residuos químicos.

-Repintar los revestimientos o sustituir los imanes con óxido o desgaste visibles.

-Comprobar las condiciones ambientales durante el almacenamiento o el uso para evitar daños.

¿De qué materiales magnéticos disponemos?

El material del imán tiene un impacto muy grande en la susceptibilidad a la corrosión. El conocimiento de las propiedades de los materiales permite una selección inteligente en función de las condiciones ambientales y las necesidades de la aplicación.

-Neodimio-Hierro-Borón (NdFeB): Los imanes más potentes producidos comercialmente, pero extremadamente susceptibles a la corrosión por su contenido en hierro. Los revestimientos protectores son fundamentales.

- Samario-Cobalto (SmCo): Naturalmente más resistentes a la oxidación y la corrosión. Los más adecuados para aplicaciones aeroespaciales, marinas o de alta temperatura.

- Imanes de ferrita: Compuestos de óxidos de hierro, los imanes de ferrita son resistentes a la corrosión por naturaleza. Adecuados para condiciones exteriores o húmedas, pero son más débiles que los imanes de tierras raras.

- Imanes de plástico o polímero: Encerrados en plástico, estos imanes no entran en contacto directo con los productos químicos y la humedad, ofreciendo un equilibrio entre protección y resistencia aceptable.

Tabla resumen: Prevención eficaz de la corrosión de los imanes

Para más información, consulte Stanford Advanced Materials (SAM).

Conclusión

La corrosión supone un grave problema para los imanes, especialmente para los de alto rendimiento. Mediante la incorporación de recubrimientos protectores, la selección de materiales, el control medioambiental y un mantenimiento regular, es posible prolongar significativamente la vida útil de los imanes y garantizar su rendimiento.

Preguntas más frecuentes

¿Por qué se corroen los imanes?

La corrosión se produce cuando los materiales de los imanes reaccionan con el oxígeno, la humedad o los productos químicos y provocan daños en la superficie y pérdida de rendimiento.

¿Son todos los imanes igual de susceptibles?

No. Los imanes de neodimio son muy sensibles, pero los imanes de ferrita y samario-cobalto tienen una mayor resistencia natural.

¿Qué revestimiento es mejor para la protección?

El niquelado proporciona una mayor durabilidad en entornos difíciles, mientras que la resina epoxi es adecuada para una protección media contra la humedad y los productos químicos.

¿Es reversible el daño causado por la corrosión?

La corrosión no es totalmente reversible. Deben tomarse medidas preventivas y tratamientos iniciales para proteger los imanes.

¿Cómo minimizan la corrosión los controles ambientales?

La humedad, la temperatura y la exposición a productos químicos se regulan para limitar las reacciones de descomposición que estropean las superficies de los imanes.