获奖项目名称：

钕铁硼稀土永磁腐蚀防护关键技术研究与应用

第一完成单位：

杭州电子科技大学

项目联系人：

石振

联系人电话：

13185711105

联系人邮箱：

zhenshi@hdu.edu.cn

项目简介：

2.1 项目研究的目的意义
  烧结钕铁硼稀土永磁材料具有高矫顽力和高磁能积，是新能源、电子工业和国防军工等国家重大需求和经济建设所需的关键材料。然而，稀土永磁为多孔结构，所含稀土元素化学性质活泼、各相之间电位差大，导致稀土永磁耐蚀性差、服役寿命短，难以满足新能源汽车、海上风电、航空航天等高端应用领域需求。本项目在国家自然科学基金项目等基础研究项目资助下，围绕磁体本征耐蚀性差、现有涂层体系防护性能不足等问题，开展了钕铁硼本征耐蚀性提升与高性能环氧涂层制备，提出了晶界扩散提升磁体本征耐蚀性与“多维度防护涂层设计”思路，有效提升钕铁硼磁体的耐蚀性与服役稳定性。
2.2 主要技术创新点
  （1）针对烧结钕铁硼磁体本征耐蚀性差的问题，创新性地利用高电位非稀土元素掺杂合金扩散物，揭示了扩散物抗氧化能力提升对磁体磁性能与耐蚀性的协同影响机制，提出高矫顽力、高耐蚀磁体性能协同优化新理论。开发了系列低成本、高效稳定合金扩散物，并研制了光固化印刷晶界扩散技术与配套装备，为高耐蚀钕铁硼磁体的制备提供理论与技术指导。
  （2）揭示了酸性环境下钕铁硼腐蚀的萌生、扩展与失效行为，晶间腐蚀导致晶粒脱落、腐蚀产物膜疏松多孔是导致钕铁硼失效的根本原因。通过镀液优化设计实现沉积过程中磁体表面快速形核与氢气高效剥离，制备出少针孔、高致密防护镀层。提出疏水作用力驱动自组装思路，开发出一步法制备绿色超疏水防腐涂层，在不影响磁体磁性能的同时，腐蚀电流密度降低3个数量级。
  （3）针对钕铁硼表面环氧涂层脆性大、机械强度不足、防护性能差的问题，提出多维度防护涂层设计思路，开发了性能优异的环氧-纳米氧化硅复合涂层，实现了环氧涂层结合力、耐盐雾、耐磨、耐高低温、耐酸碱等性能的协同提升，满足了钕铁硼在高温、低温、腐蚀和磨损等极端环境下的长寿命服役要求。
2.3 成果产生的价值
  研究成果被国际同行广泛认同，多次被美国、德国、法国等科学家以及国内多位院士、杰青同行引用和高度评价，国内外众多研究机构沿用本项目的理论和技术开展相关研究工作。在SCI期刊发表论文28篇，其中包括2篇Advanced Functional Materials、1篇Small、1篇Corrosion Science、4篇JMST，被引800余次。牵头起草ISO国际标准3项，其中1项已正式颁布实施（ISO 4517: 2025）；制定团体标准2项。申请发明专利17件，实用新型专利2件，授权12件。获批浙江省工业新产品3项。项目相关研究成果已应用于48UH、50UH、52SH和55UH等牌号的高性能钕铁硼磁体，在安泰科技、浙江中科磁业、浙江中元磁业和杭州永磁等企业推广并已工业化生产，相关产品已应用于工业电机、汽车轮毂电机和同步辐射光源永磁组件等领域，近3年为企业创造产值超25亿元。