背景介绍
随着以千兆赫电磁波(EMW)为载体的现代通信技术蓬勃发展，在当今智能化的5G、6G时代，生物有机体和敏感的电子设备所遭受的电磁辐射和干扰越来越大。研究和开发带宽宽、吸收强、重量轻、厚度薄的先进EMW吸收材料是缓解电磁污染的必要条件。然而，实际应用中电磁环境的复杂性和严酷性对吸波材料提出了更多的挑战。特别是当5G设备用于工业设备互联和高湿度的海上军事应用时，必须考虑吸波材料的环境适用性。除了金属腐蚀导致涂层脱落外，传统磁性吸波材料因海水中腐蚀介质的作用会发生成分和结构的变化，也会使海军舰艇或潜艇上5G设备的EMW吸收性能失效。羰基铁凭借高磁导率、高饱和磁化强度等优势得到了广泛的应用。然而，也存在着一些问题，比如在高频下，随着频率的增大，磁导率会减小，不易获得较高的磁导率，难以适应实际需求。此外，羰基铁粉体密度较大，抗氧化能力及耐腐蚀性差，在某些特殊应用场合无法胜任。在此背景下，赋予传统磁性吸波材料以智能防腐和高效吸波功能是其长期高效稳定运行的必要条件。基于此，本课题组结合缓蚀剂聚多巴胺（PDA）和苯并三唑（BTA）的金属离子螯合机制和绿色无氟疏水材料的高物理屏蔽效应，成功设计了一种新型智能防腐型磁性吸波材料。
成果简介
受贻贝启发，PDA和BTA 具有与贻贝相似的特点，一方面借助其表面的官能团紧紧地吸附在铁磁吸收剂表面，另一方面可以与腐蚀产生的Fe2+/Fe3+发生络合反应，达到自愈的目的，阻止局部腐蚀区域进一步发生腐蚀。基于该原理制备出一种具有疏水和自愈合特性的铁磁吸收剂复合材料，其在盐溶液的腐蚀环境中表现出优异的主-被动腐蚀防护特性，并可维持铁磁吸收剂原有的强吸波特点。该工作初步解决了羰基铁腐蚀问题，拓展了其应用背景，在基础科学和工程应用方面贡献力量。
图文导读
图1 CPBSH样品的合成示意图及三种材料的SEM图
图2三种材料的组分结构表征和磁学特性结果
图3 CPBSH样品的XPS分析结果
图4三种材料的微波吸收性能
图5三种材料的CST模拟仿真结果
图6 CPBSH样品的在盐水中浸泡不同时间的电化学腐蚀结果
图7 CPBSH样品的微波吸收-智能防腐机制示意图
作者简介
冯全源，教授，博士生导师。西南交通大学微电子研究所所长，享受国务院政府特殊津贴专家，四川省“学术和技术带头人”,四川省有突出贡献的优秀专家，四川省专家评议（审）委员会组成人员，IEEE Transactionson circuits and systems-II: Express Briefs副主编，《微电子期刊》杂志编委。冯全源教授近五年来先后主持完成了国家自然科学基金重大、重点和面上项目,国家863重大、一般项目，四川省重点项目和总装备部项目，以及海外合作项目二十余项。主持（排名第一）的“复杂环境下适应型天线与可重构滤波调控技术及产业应用项目”获得四川省科技进步一等奖，主研(排名第二)的国家自然科学基金重点项目“自动跟踪同步通信卫星平板相控天线阵”获四川省科技进步一等奖。主持（排名第一）的国防项目获电子工业部科技进步三等奖、并获得中国科学技术发展基金会国家茅以生科学技术奖等。
邓龙江，中国工程院院士，电磁功能材料专家，现任电子科技大学教授，国家电磁辐射控制材料工程技术研究中心主任。长期从事电磁辐射控制材料领域的基础理论、制备技术和工程应用研究。研制了一类磁各向异性纳米晶片状电磁波吸收剂，发明了多层结构多频谱电磁辐射控制材料的设计方法，在电磁辐射控制材料的“薄型化”和“超宽带”等方面取得重要进展并产业化，保障了重大工程任务的需求。以第一完成人获国家技术发明二等奖1项（2015年）、国家科技进步二等奖2项（2008、2018年），发表论文200余篇，授权发明专利100余件。2010年获国家杰出青年基金资助。2021年当选中国工程院院士。
简贤，研究员/博导，主要研究碳材料CVD合成技术，锂电池、微波吸收、ALD-Raman表征联合技术。采用气体诱导、等离子体诱导技术合成石墨烯胶囊、氟化碳、陶瓷胶囊等新材料，并应用在储能、微波吸收等领域。在EES，Advanced Energy Materials, Nano-Micro letters，ACS Nano， Chemical Engineering Journal, Carbon，ACS applied materials & interface等学术期刊上发表70篇SCI论文，授权国家发明专利16项，其中5篇入选ESI高引论文。承担国家自然科学基金（青年、面上）、四川省科技计划等课题。曾获得四川省科学技术进步奖一等奖等奖励。
田威，西南交通大学讲师，师从邓龙江院士。主要从事磁性金属表面改性及吸波-防腐耦合机制的研究工作，研究成果发表于Nano-Micro Letters，Carbon，Nano Research，ACS Applied Materials & Interfaces、Composites Part B-engineering等高水平国际期刊，其中ESI高被引论文3篇。
文章信息
Tian W, Feng Q, Zhang L, et al. A novel active-passive protection strategy endows carbonyl iron with excellent intelligent anti-corrosion and microwave absorption dual functional characteristics. Nano Research, 2024, https://doi.org/10.26599/NR.2025.94907029.
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