2025年4月14日，题为“Multi-Dimensional Design of Slippery Liquid-Infused Coatings Empowering Long-Term Corrosion Protection for Sintered Nd-Fe-B Magnets in Harsh Environments”的研究论文在线发表于国际知名期刊《Small》。该论文由杭州电子科技大学、山东大学完成，第一作者为杭州电子科技大学石振副研究员，通讯作者为杭州电子科技大学张雪峰教授。论文提出了一种通过表面、涂层本体和膜基界面的多维度设计构建出耐久超滑（SLIPS）涂层的策略，显著提升了烧结钕铁硼永磁体在高温、低温、腐蚀、力学磨损等极端环境中的服役性能。

烧结钕铁硼永磁体现有的防护涂层体系如金属和有机涂层，存在诸多问题，例如金属涂层在恶劣环境下易失效，有机涂层易因微孔和裂纹导致腐蚀介质渗透。尽管环氧树脂（EP）涂层被广泛应用于钕铁硼永磁体的防护，但其固有的亲水性和低硬度使其在潮湿和机械磨损条件下易受损。针对上述难题，研究团队在前期超疏水耐蚀磁体制备的研究基础上（Adv. Funct. Mater. 2023, 33 (16), 2213042），提出了一种多维度设计的SLIPS涂层策略，通过疏水化改性二氧化硅颗粒，构建致密聚合物交联网络，增强界面粘附并有效锁定润滑液膜，从而赋予永磁体优异的抗腐蚀和防结冰性能。

在实验过程中，研究人员首先通过疏水化改性二氧化硅颗粒，将其与环氧树脂混合制备成喷涂悬浮液，然后将其喷涂在钕铁硼永磁体表面，固化后形成超疏水环氧树脂（SHS-EP）涂层。随后，将硅油均匀滴加到涂层表面制备出润滑液浸渍多孔表面超滑（SLIPS-EP）涂层。

实验结果显示，SLIPS-EP涂层在多种恶劣条件下均表现出卓越的性能。在3.5 wt.% NaCl溶液中浸泡136天后，未检测到任何腐蚀迹象，其在0.1 Hz处的阻抗模量仍能保持初始值3.31×10⁸ Ω·cm²，远优于商业Ni-Cu-Ni、Zn和EP涂层。在-20℃低温条件下，SLIPS-EP涂层的防结冰性能也得到了显著提升，结冰时间从69秒延迟至606秒，冰粘附强度从176.6 kPa降低至43.5 kPa，相比未涂层的钕铁硼永磁体，结冰时间延长了近10倍，冰粘附强度降低了约75%。此外，SLIPS-EP涂层还具有自修复特性，即使在机械损伤后，表面仍能通过润滑液的流动迅速恢复其低粘附性能。在化学稳定性测试中，SLIPS-EP涂层在强酸（pH=1）和强碱（pH=14）溶液中浸泡20分钟后，其滑动角仅略有增加，表明涂层具有优异的化学稳定性。在水吸收测试中，SLIPS-EP涂层的吸水率仅为1.7%，远低于EP涂层的23.99%，这表明SLIPS-EP涂层具有出色的防水性能，能够有效防止水分渗透，从而延缓涂层降解。在硬度测试中，SLIPS-EP涂层的维氏硬度从EP涂层的223.78 HV提高到343.38 HV，这归因于交联密度的增加和二氧化硅颗粒的加入。在温度稳定性测试中，SLIPS-EP涂层的温度系数从原始钕铁硼永磁体的-0.615% °C⁻¹降低到-0.602% °C⁻¹，表明SLIPS-EP涂层在高温下具有更好的温度稳定性，能够有效保护永磁体免受热退磁的影响。在磁性能测试中，SLIPS-EP涂层的沉积并未影响钕铁硼永磁体的本征磁性能，这表明该涂层在提供保护的同时，不会对永磁体的正常使用造成负面影响。

综上，论文提出多维度设计SLIPS涂层策略，在烧结钕铁硼永磁体表面构筑了一种坚固、耐用且具有自修复能力的防护涂层。该涂层不仅在多种恶劣环境下表现出卓越的抗腐蚀和防结冰性能，还具有良好的温度稳定性和机械稳定性。这些特性使得SLIPS-EP涂层有望在海上风电等极端环境中为烧结钕铁硼永磁体提供长效防护。此外，该研究还通过密度泛函理论（DFT）模拟进一步验证了涂层与永磁体之间的强共价键合，为涂层的优异性能提供了理论支持。总之，这项研究为烧结钕铁硼永磁体在极端环境中的应用提供了一种全新的防护策略。

论文的DOI链接为：10.1002/smll.202500629。引用格式为：Zhen Shi, Chenxi Fang, Jiaqian Li, Sateesh Bandaru, Muwen Liu, Lizhong Zhao, and Xuefeng Zhang. Multi-Dimensional Design of Slippery Liquid-Infused Coatings Empowering Long-Term Corrosion Protection for Sintered Nd-Fe-B Magnets in Harsh Environments. Small 2025, 2500629.

作者介绍：

石振，男，1989年生，博士，副研究员，硕士生导师，现任材料与环境工程学院学术副院长。国际标准组织ISO/TC107分委会专家，Journal of Bionic Engineering（IF: 4.9）、Corrosion Communications、中国腐蚀与防护学报青年编委，中国腐蚀与防护学会青年工作委员会委员，中国机械工程学会表面工程分会青年学组特邀专家。2017年10月毕业于香港城市大学，获机械工程系博士学位。主要从事磁材腐蚀与防护研究。在Adv. Funct. Mater., Small, J. Mater. Sci. Technol.等国际期刊发表SCI论文30余篇。申请国家专利21件，授权11件；授权美国专利1件；起草ISO/TC107国际标准3项。主持国家自然科学基金面上项目、青年项目、科技部国际合作项目等省部级以上项目6项。

个人网页：https://faculty.hdu.edu.cn/clyhjgcxy/sz/main.htm

张雪峰，男，1980年出生，辽宁凤城人，教授，博士生导师，国家杰出青年基金获得者，2015年-2017年在沈阳东北大学任教授、博导，2017年开始在杭州电子科技大学工作，现为杭州电子科技大学材料与环境工程学院院长。同时兼任中国材料研究学会超材料分会常务理事、中国材料研究学会青年委员会第九届理事、中国复合材料学会高级会员、中国金属学会功能材料分会第五届委员会委员、中国电子材料行业协会磁性材料分会科学技术委员会委员等。张雪峰教授回国以来主持了国家自然科学基金-国家杰出青年科学基金项目、国家自然科学基金地区联合重点项目、面上项目，浙江省杰出青年基金等。目前以第一作者或通讯作者发表SCI期刊论文100余篇，总引用3100余次，最高单篇引用700余次，H因子36，包括Phys. Rev. Lett.、Nature Commun.、Angew. Chem.、Adv. Funct. Mater.、Natl. Sci. Rev.、Acta Materialia、Nano Lett.等。成立校企合作基地，同时联合多家业内知名企业共同推动相关材料及技术的工程应用。

个人网页：https://faculty.hdu.edu.cn/clyhjgcxy/zxf2/main.htm