软磁复合材料是以金属磁粉为基础，经绝缘包覆、粘结、压实、退火等工艺制成的复合材料，是能源、交通、航空航天、国防等各个领域的关键基础材料。由于软磁合金的低电阻率特性，控制涡流损耗具有挑战性，这已成为高频应用的瓶颈问题。

硝酸钠钝化作为软磁复合材料的新型绝缘技术

对于科学研究和工业生产，磷化技术通常用于生成绝缘涂层。然而，所得磷酸盐涂层在600°C以上趋于分解，并在高温下失去绝缘效果。开发新的绝缘技术以形成附着力强、热稳定性和电阻率令人满意的涂层对于软磁复合材料的高频应用具有重要意义。

近日，《工程学报》发表了闫糜教授和陈武博士团队关于硝酸钠钝化作为一种​​新型软磁复合材料绝缘技术的研究工作。

在这项工作中，严教授和吴博士的团队提出了硝酸钠钝化作为软磁复合材料的新型绝缘技术。基于系统的成分和微观结构研究，揭示了涂层在不同pH条件下的演变，并通过动力学和热力学分析揭示了涂层的生长机制。

研究表明，使用pH=2的酸性NaNO3钝化溶液获得的绝缘涂层由Fe2O3、SiO2、Al2O3和AlO(OH)组成。NO3−在酸性条件下氧化能力强，导致镀层生长速率大，同时H+浓度大，钝化层溶解速度快，钝化层厚度小在pH=2时。

随着pH增加到5，Fe2O3转化为Fe3O4，NO3-的氧化能力减弱。尽管钝化层的生长速率略有下降，但H+浓度的降低也极大地抑制了其溶解，导致绝缘涂层的最大厚度显着提高电阻率和最佳交流(AC)磁性能(μe=97.2，Pcv=296.4mW/cm3在50kHz和100mT下)。

进一步将pH值提高到8会显着削弱NO3-的氧化性，导致钝化层中只有Al2O3、AlO(OH)和SiO2，​​生长缓慢且厚度显着减小。此外，在磁粉表面的某些区域发生腐蚀，导致性能下降。

本工作开发的NaNO3钝化技术不仅可扩展到其他磁性合金体系，而且为开发使用亚硝酸盐、超氧化物和高锰酸盐等氧化剂的新型高级绝缘涂层奠定了坚实的基础。