(А) скользкое пористое поверхностное покрытие, наполненное жидкостью, усиливает коррозионную устойчивость и антикаущные возможности магнитов ND-FE-B; (B) и ожидается, что найдут приложения в оффшорных ветряных турбинах среди других технологий. Кредит: Shi et al. из Университета Ханчжоу Дианзи, Ханчжоу, Китай. Doi: 10.1002/smll.202500629
С момента их открытия тысячи лет назад магниты очаровали человечество своими уникальными свойствами. Даже сегодня ученые изучают и находят новые приложения для этих материалов.
В 1984 году развитие магнитов неодима-железа (ND-FE-B) произвела революцию в этом поле. Эти магниты, известные своей беспрецедентной магнитной силой, теперь стали повсеместными, служащих критическими компонентами в системах возобновляемых источников энергии и передовой электроникой.
Тем не менее, их восприимчивость к деградации при влажности, солевом распылении и колебаниях температуры до сих пор сильно ограничивала их развертывание в суровых условиях. Традиционные защитные покрытия, такие как Ni-Cu-Ni, Zn и эпоксидная смола, часто терпят неудачу при длительном воздействии, что приводит к катастрофическому отказам магнита.
Чтобы преодолеть эти проблемы, команда исследователей из Института передовых магнитных материалов в Университете Ханчжоу Дайанзи, возглавляемой доктором Чженом Ши (первый автор) и профессора Сюэфэна Чжана (соответствующий автор), разработала «скользкую жидкость пористой поверхности» (Slips) для магнитов ND-FE-B через многоотдальную стратегию проектирования.
Работа команды опубликована в журнале МаленькийПолем
Разработав свои выводы, профессор Чжан говорит: «Эта технология может революционизировать моторные применения, начиная от аэрокосмических систем до глубоководной робототехники и полярной инфраструктуры, путем предотвращения соленой воды, влажности и температуры, вызванных колебаниями, затрат на флуктуацию».
В этом исследовании команда химически спроектировала наночастицы кремнезема, образуя плотную полимерную сеть с расширенной межфазной адгезией и заблокированной смазочной пленкой. Следовательно, результирующее покрытие позволяет магнитам ND-Fe-B сопротивляться коррозии, влажности, механическому напряжению и экстремальных температурам с беспрецедентной долговечностью.
Благодаря обширным экспериментам исследователи обнаружили, что не было обнаружено никакой коррозии даже после 136-дневного погружения в 3,5 мас.% Кроме того, новое скольжение покрывает покрытие, задерживает образование льда с 10 -кратным более длительным временем замерзания и уменьшает прочность на адгезию льда на 75% при -20 ° C, а также ремонт механических царапин автономно и восстанавливает функциональность поверхности.
По сравнению с коммерческими покрытиями Ni-Cu-Ni, Zn и эпоксидной смолы, покрытие для скольжения демонстрирует суперстабильную защиту от коррозии для магнитов ND-Fe-B. В электрохимических экспериментах модуль импеданса покрытия для проскальзывания при 0,1 Гц можно поддерживать при 3,31 × 10⁸ ω · см² даже после 132-дневного погружения, намного превосходящего модуля коммерческих покрытий. Примечательно, что модуль импеданса всех коммерческих покрытий ухудшился в течение 14 дней.
Доктор Ши кратко подчеркивает технологическое влияние этого нового покрытия, объясняя: «Наш многомерный дизайн соединяет разрыв между лабораторными инновациями и реальными приложениями. Обращаясь к коррозии и обледенению одновременно, мы преобразовали магниты ND-FE-B в надежные компоненты даже для наиболее требовательной среды».
Наконец, исследовательская группа также отметила, что самовосстанавливающиеся возможности покрытия проскальзывания обеспечивают долговечность даже после физического ущерба, критической особенности для критически важных систем в отдаленных или недоступных местах.
В то время как первоначально проверяя на оффшорных ветряных турбине, надежность предлагаемой технологии предполагает преобразующий потенциал в различных отраслях. Аэрокосмические инженеры могут использовать эти магниты для легких, высокоэффективных двигателей на спутниках, в то время как полярное исследовательское оборудование и глубоководные инструменты разведки с использованием этого инновации могут достичь беспрецедентной надежности.
Больше информации:
Zhen Shi et al., Многомерная конструкция скользких жидкости, инфекционных покрытий, расширяющих долгосрочную защиту коррозии для спеченных магнитов ND -F -B в суровых условиях, Маленький (2025). Doi: 10.1002/smll.202500629
Информация журнала:
Небольшой, предоставленный Университетом Ханчжоу Дианзи
Цитирование: Самовосстанавливающее покрытие позволяет ND-Fe-B-магнитам противостоять соленой воде, ледяной и механической повреждения (2025, 12 мая), полученные 12 мая 2025 года из этого документа, подвержены авторским правам. Помимо каких -либо справедливых сделок с целью частного исследования или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только для информационных целей.
