贛州旭呈磁業(yè)有限公司
近日，中國計(jì)量大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)關(guān)于采用鈰鹽改良的雙硅烷膜大幅提升燒結(jié)釹鐵硼的耐蝕性的研究成果發(fā)表于《Materials Today Communications》雜志(影響因子：3.8)。
本論文報(bào)道了一種在燒結(jié)釹鐵硼(NdFeB)表面制備耐腐蝕膜層的簡單有效方法。通過電化學(xué)輔助沉積技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了一步法制備鈰/雙硅烷復(fù)合膜。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 鈰/雙硅烷復(fù)合膜展現(xiàn)出優(yōu)良的超疏水性(接觸角為152°)和極強(qiáng)的耐腐蝕性。該膜對(duì)Icorr的抑制效能達(dá)到74.6%，展現(xiàn)出超強(qiáng)的腐蝕防護(hù)能力且對(duì)燒結(jié)釹鐵硼的磁性影響微弱，為NdFeB及相關(guān)行業(yè)的環(huán)保保護(hù)涂層提供了有希望的新材料。
燒結(jié)釹鐵硼在粉末冶金過程中不可避免的氣孔和不同相間電化學(xué)電位差使其易受腐蝕。為此，提高NdFeB材料的耐蝕能力尤為重要。本研究旨在開發(fā)一種新型鈰鹽改性雙硅烷膜，以提高燒結(jié)NdFeB的耐腐蝕性，同時(shí)盡量減少對(duì)其磁性能的影響，期待在NdFeB腐蝕防護(hù)方面取得實(shí)質(zhì)性突破。
實(shí)驗(yàn)使用了電化學(xué)輔助沉積技術(shù)，并采用包含雙硅烷(乙基硅酸酯TEOS和十二烷基三甲氧基硅烷DTMS)預(yù)驅(qū)體溶液，沉積了鈰鹽復(fù)合雙硅烷膜。燒結(jié)NdFeB試樣經(jīng)過磨砂、打磨、清潔，最終在-1.4 V電位下進(jìn)行了300秒的膜層沉積，在40°C烘箱中干燥4小時(shí)以完成膜層的制備。
利用掃描電鏡(SEM)、能量色散X射線光譜(EDX)及X射線光電子能譜(XPS)等技術(shù)對(duì)膜層表面、橫截面和化學(xué)成分進(jìn)行了詳盡分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與傳統(tǒng)的雙硅烷膜相比，鈰/雙硅烷復(fù)合膜更厚、更均勻，提供了額外的保護(hù)層，有效預(yù)防腐蝕離子的滲透和擴(kuò)散。腐蝕電流密度(Icorr)的測(cè)試表明，該復(fù)合膜大大提高了NdFeB的抗蝕性。
鈰/雙硅烷復(fù)合膜的超疏水表面、三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和堿性鈍化層共同作用，顯著提升了耐腐蝕性能。盡管若干理化特性指標(biāo)有所下降，但這種復(fù)合膜對(duì)NdFeB的磁性質(zhì)影響非常小，適用于燒結(jié)NdFeB的耐蝕保護(hù)。此外，鈰鹽加入雙硅烷膜對(duì)提高其耐腐蝕性起到了關(guān)鍵作用。
鈰/雙硅烷復(fù)合膜打開了一條生產(chǎn)環(huán)保型、超疏水的、具有優(yōu)良耐蝕性能的NdFeB保護(hù)涂層的新道路。未來工作將探索進(jìn)一步優(yōu)化此類膜的制備工藝，并調(diào)查其長期耐蝕性能以及在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中的表現(xiàn)。