?????。
2025年4月14日,電科多維度規點環的長題為“Multi-Dimensional Design of Slippery Liquid-Infused Coatings Empowering Long-Term Corrosion Protection for Sintered Nd-Fe-B Magnets in Harsh Environments”的技大經過境下研討論文在線宣布于世界聞名期刊《Small》。該論文由杭州電子科技大學、學等效腐山東大學完結,涂鐵硼體極榜首作者為杭州電子科技大學石振副研討員,層完成釹通訊作者為杭州電子科技大學張雪峰教授。永磁論文提出了一種經過外表、蝕防涂層本體和膜基界面的料牛多維度規劃構建出耐久超滑(SLIPS)涂層的戰略,明顯提高了燒結釹鐵硼永磁體在高溫、杭州劃的護資低溫、電科多維度規點環的長腐蝕、技大經過境下力學磨損等極點環境中的學等效腐執役功用。
燒結釹鐵硼永磁表現有的涂鐵硼體極防護涂層系統如金屬和有機涂層,存在許多問題,層完成釹例如金屬涂層在惡劣環境下易失效,有機涂層易因微孔和裂紋導致腐蝕介質浸透。雖然環氧樹脂(EP)涂層被廣泛使用于釹鐵硼永磁體的防護,但其固有的親水性和低硬度使其在濕潤和機械磨損條件下易受損。針對上述難題,研討團隊在前期超疏水耐蝕磁體制備的研討基礎上(Adv. Funct. Mater. 2023,?33 (16), 2213042),提出了一種多維度規劃的SLIPS涂層戰略,經過疏水化改性二氧化硅顆粒,構建細密聚合物交聯網絡,增強界面粘附并有用確定潤滑液膜,然后賦予永磁體優異的抗腐蝕和防結冰功用。
在試驗過程中,研討人員首要經過疏水化改性二氧化硅顆粒,將其與環氧樹脂混合制備成噴涂懸浮液,然后將其噴涂在釹鐵硼永磁體外表,固化后構成超疏水環氧樹脂(SHS-EP)涂層。隨后,將硅油均勻滴加到涂層外表制備出潤滑液浸漬多孔外表超滑(SLIPS-EP)涂層。
試驗成果顯現,SLIPS-EP涂層在多種惡劣條件下均表現出杰出的功用。在3.5 wt.% NaCl溶液中浸泡136天后,未檢測到任何腐蝕痕跡,其在0.1 Hz處的阻抗模量仍能堅持初始值3.31×10??Ω·cm2,遠優于商業Ni-Cu-Ni、Zn和EP涂層。在-20℃低溫條件下,SLIPS-EP涂層的防結冰功用也得到了明顯提高,結冰時刻從69秒推遲至606秒,冰粘附強度從176.6 kPa下降至43.5 kPa,比較未涂層的釹鐵硼永磁體,結冰時刻延長了近10倍,冰粘附強度下降了約75%。此外,SLIPS-EP涂層還具有自修正特性,即便在機械損害后,外表仍能經過潤滑液的活動敏捷康復其低粘附功用。在化學穩定性測驗中,SLIPS-EP涂層在強酸(pH=1)和強堿(pH=14)溶液中浸泡20分鐘后,其滑動角僅略有添加,標明涂層具有優異的化學穩定性。在水吸收測驗中,SLIPS-EP涂層的吸水率僅為1.7%,遠低于EP涂層的23.99%,這標明SLIPS-EP涂層具有超卓的防水功用,可以有用避免水分浸透,然后推遲涂層降解。在硬度測驗中,SLIPS-EP涂層的維氏硬度從EP涂層的223.78 HV提高到343.38 HV,這歸因于交聯密度的添加和二氧化硅顆粒的參加。在溫度穩定性測驗中,SLIPS-EP涂層的溫度系數從原始釹鐵硼永磁體的-0.615% °C?1下降到-0.602% °C?1,標明SLIPS-EP涂層在高溫下具有更好的溫度穩定性,可以有用維護永磁體免受熱退磁的影響。在磁功用測驗中,SLIPS-EP涂層的堆積并未影響釹鐵硼永磁體的本征磁功用,這標明該涂層在供給維護的一起,不會對永磁體的正常運用形成負面影響。
綜上,論文提出多維度規劃SLIPS涂層戰略,在燒結釹鐵硼永磁體外表構筑了一種鞏固、經用且具有自修正才能的防護涂層。該涂層不僅在多種惡劣環境下表現出杰出的抗腐蝕和防結冰功用,還具有杰出的溫度穩定性和機械穩定性。這些特性使得SLIPS-EP涂層有望在海上風電等極點環境中為燒結釹鐵硼永磁體供給長效防護。此外,該研討還經過密度泛函理論(DFT)模仿進一步驗證了涂層與永磁體之間的強共價鍵合,為涂層的優異功用供給了理論支撐。總歸,這項研討為燒結釹鐵硼永磁體在極點環境中的使用供給了一種全新的防護戰略。
論文的DOI鏈接為:10.1002/smll.202500629。引證格局為:Zhen Shi, Chenxi Fang, Jiaqian Li, Sateesh Bandaru, Muwen Liu, Lizhong Zhao, and Xuefeng Zhang. Multi-Dimensional Design of Slippery Liquid-Infused Coatings Empowering Long-Term Corrosion Protection for Sintered Nd-Fe-B Magnets in Harsh Environments. Small 2025, 2500629.。
作者介紹:
石振。,男,1989年生,博士,副研討員,碩士生導師,現任資料與環境工程學院學術副院長。世界標準安排ISO/TC107分委會專家,Journal of Bionic Engineering(IF: 4.9)、Corrosion Communications、我國腐蝕與防護學報青年編委,我國腐蝕與防護學會青年作業委員會委員,我國機械工程學會外表工程分會青年學組特邀專家。2017年10月結業于香港城市大學,獲機械工程系博士學位。首要從事磁材腐蝕與防護研討。在Adv. Funct. Mater., Small, J. Mater. Sci. Technol.等世界期刊宣布SCI論文30余篇。請求國家專利21件,授權11件;授權美國專利1件;起草ISO/TC107世界標準3項。掌管國家自然科學基金面上項目、青年項目、科技部世界協作項目等省部級以上項目6項。
個人網頁:https://faculty.hdu.edu.cn/clyhjgcxy/sz/main.htm?。
張雪峰。,男,1980年出世,遼寧鳳城人,教授,博士生導師,國家杰出青年基金獲得者,2015年-2017年在沈陽東北大學任教授、博導,2017年開端在杭州電子科技大學作業,現為杭州電子科技大學資料與環境工程學院院長。一起兼任我國資料研討學會超資料分會常務理事、我國資料研討學會青年委員會第九屆理事、我國復合資料學會高檔會員、我國金屬學會功用資料分會第五屆委員會委員、我國電子資料行業協會磁性資料分會科學技能委員會委員等。張雪峰教授回國以來掌管了國家自然科學基金-國家杰出青年科學基金項目、國家自然科學基金區域聯合重點項目、面上項目,浙江省杰出青年基金等?,F在以榜首作者或通訊作者宣布SCI期刊論文100余篇,總引證3100余次,最高單篇引證700余次,H因子36,包含Phys. Rev. Lett.、Nature Commun.、Angew. Chem.、Adv. Funct. Mater.、Natl. Sci. Rev.、Acta Materialia、Nano Lett.等。建立校企協作基地,一起聯合多家業界聞名企業一起推進相關資料及技能的工程使用。
個人網頁:https://faculty.hdu.edu.cn/clyhjgcxy/zxf2/main.htm?。