近日，西北工业大学化学与化工学院教授孔杰、副教授刘攀博联合武汉科技大学在多功能材料方面取得新进展，成功开发了空心碳微球吸波/防腐新材料，有望满足热带海洋环境中电磁防御技术需求，研究成果在《先进材料》上在线发表。
对于在海洋环境中服役的电磁波吸收涂层材料，高效电磁吸收和耐腐蚀性同等重要，不仅能显著提高设备的隐身性能，还能够有效保护基底免受侵蚀。磁/电复合材料具有阻抗匹配和多界面极化效应，可通过多频谱吸收实现优异的电磁波吸收。然而，此材料长期暴露在盐/碱环境中时仍难以实现吸波防腐一体化，裸露的磁性颗粒很易发生腐蚀/氧化，大大降低材料的铁磁共振和电磁波吸收性能。
HCMs合成示意图。西北工业大学供图
基于双钝化抗腐蚀效应，研究团队通过自牺牲模板辅助法制备了具有优异电磁波吸收和耐腐蚀性能的空心碳微球（HCMs）。通过Zn微球还原特性和热驱动协同调控磁性微球的磁畴演变，优化了异质界面共振，实现了强磁耦合，使其最小反射损耗低于-4dB，有效吸收频带宽度大于5GHz。制备的HCMs表面呈电负性，可通过静电排斥减少腐蚀离子（Cl-、OH-等）在基材表面的吸附/积累，有效降低导电能力，从而缓解腐蚀过程，实现短时间内的防腐特性。另一方面，随着浸泡时间的增加，磁性颗粒相继转化为层状双氢氧化物（LDHs），通过强阴离子捕获能力进一步阻止腐蚀离子接近基底表面，从而实现长效防腐效果。
相关论文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202500646
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