海工裝備在苛刻的服役環境下,不可避免的受到強耦合環境影響進而降低其服役壽命,同時隨著電磁波探測和通信技術的迅速發展,也對特種裝備的防護提出更高的要求,因此兼具電磁隱身與長效防護的特種涂層研發受到了廣泛關注。 近期,中國海洋大學陳守剛教授團隊基于電磁波吸收材料在海洋防腐中的實際應用,提出了構建CoFe2O4@SiO2核殼結構改進界面相互作用以提高材料在海洋環境中的電磁波吸收防腐能力。CoFe2O4@SiO2核殼結構具有優異的電磁波吸收性能,最小反射損耗可達-45.16dB。此外,CoFe2O4@SiO2核殼結構可以增強樹脂的耐腐蝕性。海水浸泡60天后,CoFe2O4@SiO2功能涂層的低頻阻抗模量仍高于109Ωcm2。 相關成果以“Improved Interfacial Interactions by Core–Shell CoFe2O4@SiO2Composites to Enhance the Ability of Corrosion Resistance and Electromagnetic Wave Absorption”為題發表在Small上。論文第一作者為魏雙、孫天翔、馬程成,通訊作者為陳守剛教授,通訊單位為中國海洋大學。 論文鏈接:https://doi.org/10.1002/smll.202405814 要點分析: CoFe2O4@SiO2核殼結構可以實現精確的調控,具備優異的電磁波吸收性能,最小反射損耗可達-45.16dB。CoFe2O4@SiO2核殼結構在樹脂中展示優異的分散能力,耐腐蝕大大提升。海水浸泡60天后,涂層的低頻阻抗模量仍高于109Ωcm2。 圖1 (a, b) CoFe2O4和(c, d) CoFe2O4@SiO2的三維和二維反射損耗值。 圖2 CoFe2O4和CoFe2O4@SiO2在不同厚度下的|Zin/Z0|值。 圖3 特種涂層在不同時間浸泡后的的|Z|0.01 Hz值和斷點頻率fb值。 采用溶劑熱法和Stöber法制備了CoFe2O4@SiO2復合材料,其獨特的核殼結構和良好的阻抗匹配|Zin/Z0|有效地改善了CoFe2O4@SiO2的電磁波吸收性能。CoFe2O4@SiO2具有良好的分散性、相容性和阻隔效果,界面結合強度高,有效地提高了涂層與鋼之間的結合力,使其具有較高的抗腐蝕性能。CoFe2O4@SiO2涂層的低頻阻抗模量(|Z|0.01 Hz)值在60天后仍然很高。鹽霧加速試驗表明涂層具備優異的耐腐蝕能力。因此,該特種功能涂層有望在吸波防腐材料構筑和長效防護方面顯示優異的應用潛力。
來源: 材料科學與工程
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