中国计量大学：采用铈盐改良的双硅烷膜提升烧结钕铁硼的耐蚀性

近日，中国计量大学研究团队关于采用铈盐改良的双硅烷膜大幅提升烧结钕铁硼的耐蚀性的研究成果发表于《Materials Today Communications》杂志(影响因子：3.8)。

本论文报道了一种在烧结钕铁硼(NdFeB)表面制备耐腐蚀膜层的简单有效方法。通过电化学辅助沉积技术，实现了一步法制备铈/双硅烷复合膜。实验结果表明, 铈/双硅烷复合膜展现出优良的超疏水性(接触角为152°)和极强的耐腐蚀性。该膜对Icorr的抑制效能达到74.6%，展现出超强的腐蚀防护能力且对烧结钕铁硼的磁性影响微弱，为NdFeB及相关行业的环保保护涂层提供了有希望的新材料。

烧结钕铁硼在粉末冶金过程中不可避免的气孔和不同相间电化学电位差使其易受腐蚀。为此，提高NdFeB材料的耐蚀能力尤为重要。本研究旨在开发一种新型铈盐改性双硅烷膜，以提高烧结NdFeB的耐腐蚀性，同时尽量减少对其磁性能的影响，期待在NdFeB腐蚀防护方面取得实质性突破。

实验使用了电化学辅助沉积技术，并采用包含双硅烷(乙基硅酸酯TEOS和十二烷基三甲氧基硅烷DTMS)预驱体溶液，沉积了铈盐复合双硅烷膜。烧结NdFeB试样经过磨砂、打磨、清洁，最终在-1.4 V电位下进行了300秒的膜层沉积，在40°C烘箱中干燥4小时以完成膜层的制备。

利用扫描电镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDX)及X射线光电子能谱(XPS)等技术对膜层表面、横截面和化学成分进行了详尽分析。实验结果显示，与传统的双硅烷膜相比，铈/双硅烷复合膜更厚、更均匀，提供了额外的保护层，有效预防腐蚀离子的渗透和扩散。腐蚀电流密度(Icorr)的测试表明，该复合膜大大提高了NdFeB的抗蚀性。

铈/双硅烷复合膜的超疏水表面、三维网络结构和碱性钝化层共同作用，显著提升了耐腐蚀性能。尽管若干理化特性指标有所下降，但这种复合膜对NdFeB的磁性质影响非常小，适用于烧结NdFeB的耐蚀保护。此外，铈盐加入双硅烷膜对提高其耐腐蚀性起到了关键作用。

铈/双硅烷复合膜打开了一条生产环保型、超疏水的、具有优良耐蚀性能的NdFeB保护涂层的新道路。未来工作将探索进一步优化此类膜的制备工艺，并调查其长期耐蚀性能以及在实际应用环境中的表现。