近日，西北工業(yè)大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院教授孔杰、副教授劉攀博聯(lián)合武漢科技大學(xué)在多功能材料方面取得新進(jìn)展，成功開發(fā)了空心碳微球吸波/防腐新材料，有望滿足熱帶海洋環(huán)境中電磁防御技術(shù)需求，研究成果在《先進(jìn)材料》上在線發(fā)表。
對于在海洋環(huán)境中服役的電磁波吸收涂層材料，高效電磁吸收和耐腐蝕性同等重要，不僅能顯著提高設(shè)備的隱身性能，還能夠有效保護(hù)基底免受侵蝕。磁/電復(fù)合材料具有阻抗匹配和多界面極化效應(yīng)，可通過多頻譜吸收實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的電磁波吸收。然而，此材料長期暴露在鹽/堿環(huán)境中時(shí)仍難以實(shí)現(xiàn)吸波防腐一體化，裸露的磁性顆粒很易發(fā)生腐蝕/氧化，大大降低材料的鐵磁共振和電磁波吸收性能。
HCMs合成示意圖。西北工業(yè)大學(xué)供圖
基于雙鈍化抗腐蝕效應(yīng)，研究團(tuán)隊(duì)通過自犧牲模板輔助法制備了具有優(yōu)異電磁波吸收和耐腐蝕性能的空心碳微球（HCMs）。通過Zn微球還原特性和熱驅(qū)動(dòng)協(xié)同調(diào)控磁性微球的磁疇演變，優(yōu)化了異質(zhì)界面共振，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)磁耦合，使其最小反射損耗低于-4dB，有效吸收頻帶寬度大于5GHz。制備的HCMs表面呈電負(fù)性，可通過靜電排斥減少腐蝕離子（Cl-、OH-等）在基材表面的吸附/積累，有效降低導(dǎo)電能力，從而緩解腐蝕過程，實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)的防腐特性。另一方面，隨著浸泡時(shí)間的增加，磁性顆粒相繼轉(zhuǎn)化為層狀雙氫氧化物（LDHs），通過強(qiáng)陰離子捕獲能力進(jìn)一步阻止腐蝕離子接近基底表面，從而實(shí)現(xiàn)長效防腐效果。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202500646
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