(A) El recubrimiento de superficie porosa infundido con líquido resbaladizo mejora la resistencia a la corrosión y las capacidades anti-mediélago de los imanes ND-Fe-B; (B) y se espera que encuentre aplicaciones en las turbinas eólicas en alta mar, entre otras tecnologías. Crédito: Shi et al. de la Universidad Hangzhou Dianzi, Hangzhou, China. Doi: 10.1002/smll.202500629
Desde su descubrimiento hace miles de años, los imanes han fascinado a la humanidad con sus propiedades únicas. Incluso hoy, los científicos están estudiando y encontrando nuevas aplicaciones para estos materiales.
En 1984, el desarrollo de imanes de neodimio-hierro-coron (ND-FE-B) revolucionó este campo. Conocido por su fuerza magnética incomparable, estos imanes ahora se han vuelto omnipresentes, sirviendo como componentes críticos en los sistemas de energía renovable y la electrónica avanzada.
Sin embargo, su susceptibilidad a la degradación bajo humedad, pulverización de sal y fluctuaciones de temperatura, hasta ahora, ha limitado fuertemente su despliegue en entornos hostiles. Los recubrimientos protectores tradicionales como Ni-Cu-Ni, Zn y resina epoxi a menudo fallan bajo exposición prolongada, lo que lleva a una falla catastrófica por imán.
Para superar estos desafíos, un equipo de investigadores del Instituto de Materiales Magnéticos Avanzados de la Universidad de Hangzhou Dianzi, dirigido por el Dr. Zhen Shi (primer autor) y el Prof. Xuefeng Zhang (autor correspondiente) ha desarrollado una “superficie porosa de líquido resbaladizo” (Slips) para imetos ND-FE-B a través de una estrategia de diseño multi-dimensional.
El trabajo del equipo se publica en la revista Small.
Elaborando sus hallazgos, el profesor Zhang dice: “Esta tecnología podría revolucionar las aplicaciones motoras, que van desde los sistemas aeroespaciales hasta la robótica del mar en profundidad e infraestructura polar, al prevenir el agua salada, la humedad y la degradación del magnet inducido por la fluctuación de la temperatura. Además, podemos extender significativamente la vida útil del motor mientras reducen los costos de mantenimiento”.
En este estudio, el equipo diseñó nanopartículas de sílice de ingeniería química para formar una red de polímeros densa con adhesión interfacial mejorada y película lubricante bloqueada. En consecuencia, el recubrimiento resultante permite a los imanes ND-Fe-B resistir la corrosión, la humedad, el estrés mecánico y las temperaturas extremas con una durabilidad sin precedentes.
A través de una extensa experimentación, los investigadores encontraron que no había corrosión detectada incluso después de la inmersión de 136 días en 3.5% en peso de agua salada. Además, el nuevo recubrimiento de recubrimiento retrasa la formación de hielo con un tiempo de congelación 10 veces más largo y reduce la resistencia a la adhesión de hielo en un 75% a -20 ° C, así como para reparar rasguños mecánicos de forma autónoma y restaura la funcionalidad de la superficie.
En comparación con los recubrimientos comerciales de resina Ni-Cu-Ni, Zn y epoxi, los recubrimientos de resbalones demuestran protección de corrosión súper estable para imanes ND-FE-B. En los experimentos electroquímicos, el módulo de impedancia del recubrimiento de resbalones a 0.1 Hz se puede mantener a 3.31 × 10⁸ Ω · cm² incluso después de la inmersión de 132 días, superando mucho la de los recubrimientos comerciales. En particular, el módulo de impedancia de todos los recubrimientos comerciales se deterioró en 14 días.
El Dr. Shi destaca brevemente el impacto tecnológico de este nuevo recubrimiento, explicando: “Nuestro diseño multidimensional cierra la brecha entre la innovación de laboratorio y las aplicaciones del mundo real. Al abordar la corrosión y la formación de hielo simultáneamente, hemos transformado imanes ND-FE-B en componentes confiables incluso para los entornos más exigentes”.
Por último, el equipo de investigación señaló además que la capacidad de autocuración del recubrimiento de los resbalones garantiza la longevidad incluso después del daño físico, una característica crítica para los sistemas de misión crítica en ubicaciones remotas o inaccesibles.
Si bien inicialmente se probó las turbinas eólicas en alta mar, la robustez de la tecnología propuesta sugiere un potencial transformador en varias industrias. Los ingenieros aeroespaciales podrían aprovechar estos imanes para motores livianos y de alta eficiencia en satélites, mientras que los equipos de investigación polar y las herramientas de exploración de aguas profundas que utilizan esta innovación podrían lograr una confiabilidad sin precedentes.
Más información: Zhen Shi et al, diseño multidimensional de recubrimientos resbaladizos con infusión de líquidos que potencian la protección contra la corrosión a largo plazo para imanes sinterizados ND -Fe -B en entornos duros, pequeños (2025). Doi: 10.1002/smll.202500629
Información en el diario: pequeño
Proporcionado por la Universidad Hangzhou Dianzi
Cita: El recubrimiento de autocuración permite que los imanes ND-FE-B resistan el agua salada, el hielo y el daño mecánico (2025, 12 de mayo) Recuperado el 12 de mayo de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-05-coating-fe-magnets-sist-saltwater.html
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