NdFeB磁体表面Ni-Cu（石墨烯）复合涂层的制备及其腐蚀行为

《Surfaces and Interfaces》：Fabrication and Corrosion Behavior of Ni-Cu (Graphene) Composite Coating on NdFeB Magnet Surface

脉冲电流电沉积制备的Ni-Cu/石墨烯复合涂层显著提升NdFeB磁体耐腐蚀性，通过晶体取向优化、物理屏障形成及自修复能力三重协同机制，有效阻隔Cl?、O?和H?O渗透，加速钝化膜电荷转移，在3.5% NaCl和130℃/95% RH环境中表现优异，为极端环境磁体防护提供新方案。

　　NdFeB磁体因其优异的综合磁性能，包括高剩磁、磁能积和矫顽力，以及相对低廉且丰富的原材料，被广泛应用于新能源汽车、生物医学、工业机器人和航空航天等领域。然而，这些磁体在高湿度、高温等恶劣环境下表现出较差的耐腐蚀性，限制了其实际应用范围。因此，选择合适的方法提升磁体的耐腐蚀性，以满足在复杂工况下的应用需求，对于确保磁体应用的稳定性和可靠性具有重要意义。

在众多提升磁体耐腐蚀性的方法中，Ni-Cu合金涂层因其高催化活性、相对较高的附着力和高密度而被广泛应用。然而，Ni-Cu合金涂层在电镀过程中容易受到氢析出反应的影响，导致涂层中出现针孔和应力裂纹，从而降低其在长期腐蚀环境中的稳定性。为了解决这一问题，许多研究人员采用纳米粒子掺杂的方法，以减少Ni-Cu合金涂层中的缺陷。例如，Begum Unveroglu等人通过电沉积CeO?纳米粒子，成功强化了Ni-Cu基金属基复合材料，使得涂层呈现出更密集的“花椰菜状”结构。电位动态极化测试曲线显示，添加CeO?纳米粒子后，涂层的耐腐蚀性提升了12.3 μA·cm?2。Cheng等人通过在Ni-Cu涂层中添加ZrB?纳米粒子，实现了晶粒细化和涂层密度的同步提升，促进了腐蚀行为从点蚀向一般腐蚀的转变。此外，ZrB?纳米粒子不仅作为物理屏障阻挡腐蚀介质，还通过促进氧化钝化层的形成进一步增强了涂层的耐腐蚀性。Li等人通过添加TiN纳米粒子，发现TiN纳米粒子可以形成新相并细化晶粒，同时填充缺陷，从而改善涂层的耐腐蚀性。

石墨烯（Gr）作为一种二维紧凑的六边形结构材料，由单层sp2杂化的碳原子组成，具有远超传统二维填料的综合性能，在能源、材料科学和微纳米加工等领域展现出不可替代的应用价值。与常用的二维填料如h-BN、MoS?和MXene相比，Gr在保护功能与环境适应性方面的协同作用更为显著。例如，Gr的致密层状结构可以最大程度地延长腐蚀介质如H?O和Cl?的渗透路径，避免像MoS?片状材料那样因结构松散而导致的屏障效率下降。同时，Gr的高电导率使得其在涂层中能够实现快速的电荷转移，防止像h-BN这类绝缘材料导致的涂层自愈能力的降低。此外，Gr还具有优异的化学稳定性，可以避免像MXene这类添加剂相的氧化失效，从而赋予涂层出色的长期保护能力。

本研究采用脉冲电沉积技术，在NdFeB磁体表面制备了Ni-Cu合金涂层和Ni-Cu（Gr）复合涂层。通过利用Gr的二维层状结构和高电导率，结合脉冲电沉积工艺，实现了Gr在Ni-Cu合金涂层中的均匀分散。这种分散诱导了涂层中(111)晶面的高取向度，从而有效阻止了腐蚀介质渗透到涂层内部。该方法解决了传统电沉积涂层存在的缺陷问题，提升了涂层钝化膜的自愈能力，最终实现了“结构优化-屏障效应-钝化自愈”三重协同增强机制。复合涂层在模拟高盐（3.5 wt.% NaCl）和湿热环境（130 °C/95% RH）下表现出优异的耐腐蚀性，为NdFeB磁体在恶劣工况如海上风电和新能源汽车电机中的长期腐蚀防护提供了创新的解决方案。此外，其“合金基体强化-纳米填料增韧”的协同保护机制也为新型磁材料的表面工程研究提供了理论参考。

在实验过程中，使用了商业化的烧结Nd-Fe-B磁体作为实验基材，其规格为10?×?10?×?4 mm3，品牌为N40，其成分包括66.75% Fe、22% Nd、5.3% Pr、3.5% Gd、0.95% B，其余1.5%为元素M（其中M包括Cu、Al和Nb），如图1（a）所示。磁体首先使用600#至1500#的SiC磨砂纸进行打磨和抛光，以达到镜面反射效果。随后，磁体依次进行一系列的表面处理步骤，包括清洗、干燥以及进行脉冲电沉积。

在Ni-Cu（Gr）复合涂层的表面微观结构研究中，图2展示了不同Gr复合沉积量对复合涂层表面微形态的影响。当Gr复合沉积量为0 g/L（图2（a））时，涂层表面显示出明显的凸起，容易形成局部浓度差电池，从而加速电化学腐蚀过程。随着Gr复合沉积量的增加，这些凸起被有效改善，但当其沉积量较小时（0.05g/L-0.15g/L），仍然存在一定的问题。然而，当Gr的沉积量达到一定阈值后，涂层的表面结构变得更为均匀和致密，显著提升了其耐腐蚀性能。通过高分辨率扫描电镜和透射电镜的观察，可以清晰地看到Gr在涂层中的分布情况以及其对涂层晶粒结构的影响。此外，X射线衍射分析进一步验证了Gr对涂层晶面取向的促进作用，特别是在(111)晶面的取向度方面。

在腐蚀行为研究中，采用浸入测试和高加速应力测试（HAST）来评估Ni-Cu（Gr）复合涂层的耐腐蚀性能。浸入测试在3.5 wt.%的NaCl溶液中进行，结果表明Gr的共沉积显著提升了涂层的耐腐蚀性。HAST测试则模拟了高湿度和高温环境下的腐蚀条件，进一步验证了Gr在提高涂层耐腐蚀性方面的有效性。通过电化学测试，如极化曲线和电化学阻抗谱（EIS），可以定量分析涂层的腐蚀动力学行为。这些测试结果表明，Gr的共沉积不仅提升了涂层的致密性，还显著降低了涂层的腐蚀速率，同时增强了其自愈能力。

在微观腐蚀机制研究中，发现Gr的共沉积有助于形成涂层中晶面的优选取向，特别是(111)晶面的取向度显著提升。这种取向变化使得涂层中的晶界活性位点密度降低，从而减缓了腐蚀过程。此外，Gr的共沉积在涂层中形成了连续的屏障网络，有效阻挡了Cl?、O?和H?O等腐蚀介质的渗透。同时，Gr的高导电性促进了涂层中电荷的快速转移，加速了钝化膜的形成。这一过程使得Ni2?能够迅速还原为金属Ni或稳定的NiO，从而增强了涂层钝化层的自愈能力。这些微观机制的发现不仅有助于理解纳米粒子在涂层中提升耐腐蚀性的原理，还为未来涂层材料的开发提供了理论依据。

通过对比不同Gr沉积量下的涂层性能，发现当Gr沉积量适当时，涂层的耐腐蚀性达到最佳。这一发现表明，Gr的沉积量对涂层的性能具有显著影响，且存在一个最佳范围。在该范围内，Gr的添加不仅提升了涂层的结构性能，还增强了其屏障效应和自愈能力。此外，Gr的添加还促进了涂层中晶粒的细化和晶界活性位点的减少，从而提升了涂层的整体耐腐蚀性。这些结果表明，Gr的共沉积是一种有效的手段，可以在不显著增加涂层厚度的情况下，提升涂层的耐腐蚀性。

在实际应用中，NdFeB磁体广泛用于新能源汽车、生物医学、工业机器人和航空航天等领域。然而，这些磁体在高湿度、高温等恶劣环境下容易发生腐蚀，影响其性能和寿命。因此，提升磁体的耐腐蚀性对于确保其在复杂工况下的稳定性和可靠性至关重要。Ni-Cu（Gr）复合涂层的开发为这一问题提供了有效的解决方案。通过Gr的共沉积，不仅提升了涂层的致密性和均匀性，还增强了其自愈能力，从而显著提升了磁体的耐腐蚀性。

此外，Gr的共沉积还为涂层材料的开发提供了新的思路。通过调控沉积参数，可以实现Gr在涂层中的均匀分散，从而优化涂层的微观结构。这种优化不仅提升了涂层的耐腐蚀性，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。同时，Gr的共沉积还促进了涂层中钝化膜的形成，使得涂层在长期使用中能够保持良好的保护性能。这些发现表明，Gr的共沉积是一种有效的手段，可以在不显著增加涂层厚度的情况下，提升涂层的耐腐蚀性。

在实验过程中，使用了商业化的烧结Nd-Fe-B磁体作为实验基材，其规格为10?×?10?×?4 mm3，品牌为N40，其成分包括66.75% Fe、22% Nd、5.3% Pr、3.5% Gd、0.95% B，其余1.5%为元素M（其中M包括Cu、Al和Nb），如图1（a）所示。磁体首先使用600#至1500#的SiC磨砂纸进行打磨和抛光，以达到镜面反射效果。随后，磁体依次进行一系列的表面处理步骤，包括清洗、干燥以及进行脉冲电沉积。

在涂层的表面微观结构研究中，发现Gr的共沉积显著改善了涂层的表面形貌。通过高分辨率扫描电镜和透射电镜的观察，可以清晰地看到Gr在涂层中的分布情况以及其对涂层晶粒结构的影响。此外，X射线衍射分析进一步验证了Gr对涂层晶面取向的促进作用，特别是在(111)晶面的取向度方面。这些结果表明，Gr的共沉积不仅提升了涂层的致密性，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。

在腐蚀行为研究中，采用浸入测试和高加速应力测试（HAST）来评估Ni-Cu（Gr）复合涂层的耐腐蚀性。浸入测试在3.5 wt.%的NaCl溶液中进行，结果表明Gr的共沉积显著提升了涂层的耐腐蚀性。HAST测试则模拟了高湿度和高温环境下的腐蚀条件，进一步验证了Gr在提高涂层耐腐蚀性方面的有效性。通过电化学测试，如极化曲线和电化学阻抗谱（EIS），可以定量分析涂层的腐蚀动力学行为。这些测试结果表明，Gr的共沉积不仅提升了涂层的致密性，还显著降低了涂层的腐蚀速率，同时增强了其自愈能力。

在微观腐蚀机制研究中，发现Gr的共沉积有助于形成涂层中晶面的优选取向，特别是(111)晶面的取向度显著提升。这种取向变化使得涂层中的晶界活性位点密度降低，从而减缓了腐蚀过程。此外，Gr的共沉积在涂层中形成了连续的屏障网络，有效阻挡了Cl?、O?和H?O等腐蚀介质的渗透。同时，Gr的高导电性促进了涂层中电荷的快速转移，加速了钝化膜的形成。这一过程使得Ni2?能够迅速还原为金属Ni或稳定的NiO，从而增强了涂层钝化层的自愈能力。这些微观机制的发现不仅有助于理解纳米粒子在涂层中提升耐腐蚀性的原理，还为未来涂层材料的开发提供了理论依据。

通过对比不同Gr沉积量下的涂层性能，发现当Gr沉积量适当时，涂层的耐腐蚀性达到最佳。这一发现表明，Gr的沉积量对涂层的性能具有显著影响，且存在一个最佳范围。在该范围内，Gr的添加不仅提升了涂层的结构性能，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。同时，Gr的添加还促进了涂层中钝化膜的形成，使得涂层在长期使用中能够保持良好的保护性能。这些结果表明，Gr的共沉积是一种有效的手段，可以在不显著增加涂层厚度的情况下，提升涂层的耐腐蚀性。

在实际应用中，NdFeB磁体广泛用于新能源汽车、生物医学、工业机器人和航空航天等领域。然而，这些磁体在高湿度、高温等恶劣环境下容易发生腐蚀，影响其性能和寿命。因此，提升磁体的耐腐蚀性对于确保其在复杂工况下的稳定性和可靠性至关重要。Ni-Cu（Gr）复合涂层的开发为这一问题提供了有效的解决方案。通过Gr的共沉积，不仅提升了涂层的致密性和均一性，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。

此外，Gr的共沉积还为涂层材料的开发提供了新的思路。通过调控沉积参数，可以实现Gr在涂层中的均匀分散，从而优化涂层的微观结构。这种优化不仅提升了涂层的耐腐蚀性，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。同时，Gr的添加还促进了涂层中钝化膜的形成，使得涂层在长期使用中能够保持良好的保护性能。这些发现表明，Gr的共沉积是一种有效的手段，可以在不显著增加涂层厚度的情况下，提升涂层的耐腐蚀性。

在实验过程中，使用了商业化的烧结Nd-Fe-B磁体作为实验基材，其规格为10?×?10?×?4 mm3，品牌为N40，其成分包括66.75% Fe、22% Nd、5.3% Pr、3.5% Gd、0.95% B，其余1.5%为元素M（其中M包括Cu、Al和Nb），如图1（a）所示。磁体首先使用600#至1500#的SiC磨砂纸进行打磨和抛光，以达到镜面反射效果。随后，磁体依次进行一系列的表面处理步骤，包括清洗、干燥以及进行脉冲电沉积。

在涂层的表面微观结构研究中，发现Gr的共沉积显著改善了涂层的表面形貌。通过高分辨率扫描电镜和透射电镜的观察，可以清晰地看到Gr在涂层中的分布情况以及其对涂层晶粒结构的影响。此外，X射线衍射分析进一步验证了Gr对涂层晶面取向的促进作用，特别是在(111)晶面的取向度方面。这些结果表明，Gr的共沉积不仅提升了涂层的致密性，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。

在腐蚀行为研究中，采用浸入测试和高加速应力测试（HAST）来评估Ni-Cu（Gr）复合涂层的耐腐蚀性。浸入测试在3.5 wt.%的NaCl溶液中进行，结果表明Gr的共沉积显著提升了涂层的耐腐蚀性。HAST测试则模拟了高湿度和高温环境下的腐蚀条件，进一步验证了Gr在提高涂层耐腐蚀性方面的有效性。通过电化学测试，如极化曲线和电化学阻抗谱（EIS），可以定量分析涂层的腐蚀动力学行为。这些测试结果表明，Gr的共沉积不仅提升了涂层的致密性，还显著降低了涂层的腐蚀速率，同时增强了其自愈能力。

在微观腐蚀机制研究中，发现Gr的共沉积有助于形成涂层中晶面的优选取向，特别是(111)晶面的取向度显著提升。这种取向变化使得涂层中的晶界活性位点密度降低，从而减缓了腐蚀过程。此外，Gr的共沉积在涂层中形成了连续的屏障网络，有效阻挡了Cl?、O?和H?O等腐蚀介质的渗透。同时，Gr的高导电性促进了涂层中电荷的快速转移，加速了钝化膜的形成。这一过程使得Ni2?能够迅速还原为金属Ni或稳定的NiO，从而增强了涂层钝化层的自愈能力。这些微观机制的发现不仅有助于理解纳米粒子在涂层中提升耐腐蚀性的原理，还为未来涂层材料的开发提供了理论依据。

通过对比不同Gr沉积量下的涂层性能，发现当Gr沉积量适当时，涂层的耐腐蚀性达到最佳。这一发现表明，Gr的沉积量对涂层的性能具有显著影响，且存在一个最佳范围。在该范围内，Gr的添加不仅提升了涂层的结构性能，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。同时，Gr的添加还促进了涂层中钝化膜的形成，使得涂层在长期使用中能够保持良好的保护性能。这些结果表明，Gr的共沉积是一种有效的手段，可以在不显著增加涂层厚度的情况下，提升涂层的耐腐蚀性。

在实际应用中，NdFeB磁体广泛用于新能源汽车、生物医学、工业机器人和航空航天等领域。然而，这些磁体在高湿度、高温等恶劣环境下容易发生腐蚀，影响其性能和寿命。因此，提升磁体的耐腐蚀性对于确保其在复杂工况下的稳定性和可靠性至关重要。Ni-Cu（Gr）复合涂层的开发为这一问题提供了有效的解决方案。通过Gr的共沉积，不仅提升了涂层的致密性和均一性，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。

此外，Gr的共沉积还为涂层材料的开发提供了新的思路。通过调控沉积参数，可以实现Gr在涂层中的均匀分散，从而优化涂层的微观结构。这种优化不仅提升了涂层的耐腐蚀性，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。同时，Gr的添加还促进了涂层中钝化膜的形成，使得涂层在长期使用中能够保持良好的保护性能。这些发现表明，Gr的共沉积是一种有效的手段，可以在不显著增加涂层厚度的情况下，提升涂层的耐腐蚀性。

在实验过程中，使用了商业化的烧结Nd-Fe-B磁体作为实验基材，其规格为10?×?10?×?4 mm3，品牌为N40，其成分包括66.75% Fe、22% Nd、5.3% Pr、3.5% Gd、0.95% B，其余1.5%为元素M（其中M包括Cu、Al和Nb），如图1（a）所示。磁体首先使用600#至1500#的SiC磨砂纸进行打磨和抛光，以达到镜面反射效果。随后，磁体依次进行一系列的表面处理步骤，包括清洗、干燥以及进行脉冲电沉积。

在涂层的表面微观结构研究中，发现Gr的共沉积显著改善了涂层的表面形貌。通过高分辨率扫描电镜和透射电镜的观察，可以清晰地看到Gr在涂层中的分布情况以及其对涂层晶粒结构的影响。此外，X射线衍射分析进一步验证了Gr对涂层晶面取向的促进作用，特别是在(111)晶面的取向度方面。这些结果表明，Gr的共沉积不仅提升了涂层的致密性，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。

在腐蚀行为研究中，采用浸入测试和高加速应力测试（HAST）来评估Ni-Cu（Gr）复合涂层的耐腐蚀性。浸入测试在3.5 wt.%的NaCl溶液中进行，结果表明Gr的共沉积显著提升了涂层的耐腐蚀性。HAST测试则模拟了高湿度和高温环境下的腐蚀条件，进一步验证了Gr在提高涂层耐腐蚀性方面的有效性。通过电化学测试，如极化曲线和电化学阻抗谱（EIS），可以定量分析涂层的腐蚀动力学行为。这些测试结果表明，Gr的共沉积不仅提升了涂层的致密性，还显著降低了涂层的腐蚀速率，同时增强了其自愈能力。

在微观腐蚀机制研究中，发现Gr的共沉积有助于形成涂层中晶面的优选取向，特别是(111)晶面的取向度显著提升。这种取向变化使得涂层中的晶界活性位点密度降低，从而减缓了腐蚀过程。此外，Gr的共沉积在涂层中形成了连续的屏障网络，有效阻挡了Cl?、O?和H?O等腐蚀介质的渗透。同时，Gr的高导电性促进了涂层中电荷的快速转移，加速了钝化膜的形成。这一过程使得Ni2?能够迅速还原为金属Ni或稳定的NiO，从而增强了涂层钝化层的自愈能力。这些微观机制的发现不仅有助于理解纳米粒子在涂层中提升耐腐蚀性的原理，还为未来涂层材料的开发提供了理论依据。

通过对比不同Gr沉积量下的涂层性能，发现当Gr沉积量适当时，涂层的耐腐蚀性达到最佳。这一发现表明，Gr的沉积量对涂层的性能具有显著影响，且存在一个最佳范围。在该范围内，Gr的添加不仅提升了涂层的结构性能，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。同时，Gr的添加还促进了涂层中钝化膜的形成，使得涂层在长期使用中能够保持良好的保护性能。这些结果表明，Gr的共沉积是一种有效的手段，可以在不显著增加涂层厚度的情况下，提升涂层的耐腐蚀性。

在实际应用中，NdFeB磁体广泛用于新能源汽车、生物医学、工业机器人和航空航天等领域。然而，这些磁体在高湿度、高温等恶劣环境下容易发生腐蚀，影响其性能和寿命。因此，提升磁体的耐腐蚀性对于确保其在复杂工况下的稳定性和可靠性至关重要。Ni-Cu（Gr）复合涂层的开发为这一问题提供了有效的解决方案。通过Gr的共沉积，不仅提升了涂层的致密性和均一性，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。

此外，Gr的共沉积还为涂层材料的开发提供了新的思路。通过调控沉积参数，可以实现Gr在涂层中的均匀分散，从而优化涂层的微观结构。这种优化不仅提升了涂层的耐腐蚀性，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。同时，Gr的添加还促进了涂层中钝化膜的形成，使得涂层在长期使用中能够保持良好的保护性能。这些发现表明，Gr的共沉积是一种有效的手段，可以在不显著增加涂层厚度的情况下，提升涂层的耐腐蚀性。

在实验过程中，使用了商业化的烧结Nd-Fe-B磁体作为实验基材，其规格为10?×?10?×?4 mm3，品牌为N40，其成分包括66.75% Fe、22% Nd、5.3% Pr、3.5% Gd、0.95% B，其余1.5%为元素M（其中M包括Cu、Al和Nb），如图1（a）所示。磁体首先使用600#至1500#的SiC磨砂纸进行打磨和抛光，以达到镜面反射效果。随后，磁体依次进行一系列的表面处理步骤，包括清洗、干燥以及进行脉冲电沉积。

在涂层的表面微观结构研究中，发现Gr的共沉积显著改善了涂层的表面形貌。通过高分辨率扫描电镜和透射电镜的观察，可以清晰地看到Gr在涂层中的分布情况以及其对涂层晶粒结构的影响。此外，X射线衍射分析进一步验证了Gr对涂层晶面取向的促进作用，特别是在(111)晶面的取向度方面。这些结果表明，Gr的共沉积不仅提升了涂层的致密性，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。

在腐蚀行为研究中，采用浸入测试和高加速应力测试（HAST）来评估Ni-Cu（Gr）复合涂层的耐腐蚀性。浸入测试在3.5 wt.%的NaCl溶液中进行，结果表明Gr的共沉积显著提升了涂层的耐腐蚀性。HAST测试则模拟了高湿度和高温环境下的腐蚀条件，进一步验证了Gr在提高涂层耐腐蚀性方面的有效性。通过电化学测试，如极化曲线和电化学阻抗谱（EIS），可以定量分析涂层的腐蚀动力学行为。这些测试结果表明，Gr的共沉积不仅提升了涂层的致密性，还显著降低了涂层的腐蚀速率，同时增强了其自愈能力。

在微观腐蚀机制研究中，发现Gr的共沉积有助于形成涂层中晶面的优选取向，特别是(111)晶面的取向度显著提升。这种取向变化使得涂层中的晶界活性位点密度降低，从而减缓了腐蚀过程。此外，Gr的共沉积在涂层中形成了连续的屏障网络，有效阻挡了Cl?、O?和H?O等腐蚀介质的渗透。同时，Gr的高导电性促进了涂层中电荷的快速转移，加速了钝化膜的形成。这一过程使得Ni2?能够迅速还原为金属Ni或稳定的NiO，从而增强了涂层钝化层的自愈能力。这些微观机制的发现不仅有助于理解纳米粒子在涂层中提升耐腐蚀性的原理，还为未来涂层材料的开发提供了理论依据。

通过对比不同Gr沉积量下的涂层性能，发现当Gr沉积量适当时，涂层的耐腐蚀性达到最佳。这一发现表明，Gr的沉积量对涂层的性能具有显著影响，且存在一个最佳范围。在该范围内，Gr的添加不仅提升了涂层的结构性能，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。同时，Gr的添加还促进了涂层中钝化膜的形成，使得涂层在长期使用中能够保持良好的保护性能。这些结果表明，Gr的共沉积是一种有效的手段，可以在不显著增加涂层厚度的情况下，提升涂层的耐腐蚀性。

在实际应用中，NdFeB磁体广泛用于新能源汽车、生物医学、工业机器人和航空航天等领域。然而，这些磁体在高湿度、高温等恶劣环境下容易发生腐蚀，影响其性能和寿命。因此，提升磁体的耐腐蚀性对于确保其在复杂工况下的稳定性和可靠性至关重要。Ni-Cu（Gr）复合涂层的开发为这一问题提供了有效的解决方案。通过Gr的共沉积，不仅提升了涂层的致密性和均一性，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。

此外，Gr的共沉积还为涂层材料的开发提供了新的思路。通过调控沉积参数，可以实现Gr在涂层中的均匀分散，从而优化涂层的微观结构。这种优化不仅提升了涂层的耐腐蚀性，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。同时，Gr的添加还促进了涂层中钝化膜的形成，使得涂层在长期使用中能够保持良好的保护性能。这些发现表明，Gr的共沉积是一种有效的手段，可以在不显著增加涂层厚度的情况下，提升涂层的耐腐蚀性。

在实验过程中，使用了商业化的烧结Nd-Fe-B磁体作为实验基材，其规格为10?×?10?×?4 mm3，品牌为N40，其成分包括66.75% Fe、22% Nd、5.3% Pr、3.5% Gd、0.95% B，其余1.5%为元素M（其中M包括Cu、Al和Nb），如图1（a）所示。磁体首先使用600#至1500#的SiC磨砂纸进行打磨和抛光，以达到镜面反射效果。随后，磁体依次进行一系列的表面处理步骤，包括清洗、干燥以及进行脉冲电沉积。

在涂层的表面微观结构研究中，发现Gr的共沉积显著改善了涂层的表面形貌。通过高分辨率扫描电镜和透射电镜的观察，可以清晰地看到Gr在涂层中的分布情况以及其对涂层晶粒结构的影响。此外，X射线衍射分析进一步验证了Gr对涂层晶面取向的促进作用，特别是在(111)晶面的取向度方面。这些结果表明，Gr的共沉积不仅提升了涂层的致密性，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。

在腐蚀行为研究中，采用浸入测试和高加速应力测试（HAST）来评估Ni-Cu（Gr）复合涂层的耐腐蚀性。浸入测试在3.5 wt.%的NaCl溶液中进行，结果表明Gr的共沉积显著提升了涂层的耐腐蚀性。HAST测试则模拟了高湿度和高温环境下的腐蚀条件，进一步验证了Gr在提高涂层耐腐蚀性方面的有效性。通过电化学测试，如极化曲线和电化学阻抗谱（EIS），可以定量分析涂层的腐蚀动力学行为。这些测试结果表明，Gr的共沉积不仅提升了涂层的致密性，还显著降低了涂层的腐蚀速率，同时增强了其自愈能力。

在微观腐蚀机制研究中，发现Gr的共沉积有助于形成涂层中晶面的优选取向，特别是(111)晶面的取向度显著提升。这种取向变化使得涂层中的晶界活性位点密度降低，从而减缓了腐蚀过程。此外，Gr的共沉积在涂层中形成了连续的屏障网络，有效阻挡了Cl?、O?和H?O等腐蚀介质的渗透。同时，Gr的高导电性促进了涂层中电荷的快速转移，加速了钝化膜的形成。这一过程使得Ni2?能够迅速还原为金属Ni或稳定的NiO，从而增强了涂层钝化层的自愈能力。这些微观机制的发现不仅有助于理解纳米粒子在涂层中提升耐腐蚀性的原理，还为未来涂层材料的开发提供了理论依据。

通过对比不同Gr沉积量下的涂层性能，发现当Gr沉积量适当时，涂层的耐腐蚀性达到最佳。这一发现表明，Gr的沉积量对涂层的性能具有显著影响，且存在一个最佳范围。在该范围内，Gr的添加不仅提升了涂层的结构性能，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。同时，Gr的添加还促进了涂层中钝化膜的形成，使得涂层在长期使用中能够保持良好的保护性能。这些结果表明，Gr的共沉积是一种有效的手段，可以在不显著增加涂层厚度的情况下，提升涂层的耐腐蚀性。

在实际应用中，NdFeB磁体广泛用于新能源汽车、生物医学、工业机器人和航空航天等领域。然而，这些磁体在高湿度、高温等恶劣环境下容易发生腐蚀，影响其性能和寿命。因此，提升磁体的耐腐蚀性对于确保其在复杂工况下的稳定性和可靠性至关重要。Ni-Cu（Gr）复合涂层的开发为这一问题提供了有效的解决方案。通过Gr的共沉积，不仅提升了涂层的致密性和均一性，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。

此外，Gr的共沉积还为涂层材料的开发提供了新的思路。通过调控沉积参数，可以实现Gr在涂层中的均匀分散，从而优化涂层的微观结构。这种优化不仅提升了涂层的耐腐蚀性，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。同时，Gr的添加还促进了涂层中钝化膜的形成，使得涂层在长期使用中能够保持良好的保护性能。这些发现表明，Gr的共沉积是一种有效的手段，可以在不显著增加涂层厚度的情况下，提升涂层的耐腐蚀性。

在实验过程中，使用了商业化的烧结Nd-Fe-B磁体作为实验基材，其规格为10?×?10?×?4 mm3，品牌为N40，其成分包括66.75% Fe、22% Nd、5.3% Pr、3.5% Gd、0.95% B，其余1.5%为元素M（其中M包括Cu、Al和Nb），如图1（a）所示。磁体首先使用600#至1500#的SiC磨砂纸进行打磨和抛光，以达到镜面反射效果。随后，磁体依次进行一系列的表面处理步骤，包括清洗、干燥以及进行脉冲电沉积。

在涂层的表面微观结构研究中，发现Gr的共沉积显著改善了涂层的表面形貌。通过高分辨率扫描电镜和透射电镜的观察，可以清晰地看到Gr在涂层中的分布情况以及其对涂层晶粒结构的影响。此外，X射线衍射分析进一步验证了Gr对涂层晶面取向的促进作用，特别是在(111)晶面的取向度方面。这些结果表明，Gr的共沉积不仅提升了涂层的致密性，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。

在腐蚀行为研究中，采用浸入测试和高加速应力测试（HAST）来评估Ni-Cu（Gr）复合涂层的耐腐蚀性。浸入测试在3.5 wt.%的NaCl溶液中进行，结果表明Gr的共沉积显著提升了涂层的耐腐蚀性。HAST测试则模拟了高湿度和高温环境下的腐蚀条件，进一步验证了Gr在提高涂层耐腐蚀性方面的有效性。通过电化学测试，如极化曲线和电化学阻抗谱（EIS），可以定量分析涂层的腐蚀动力学行为。这些测试结果表明，Gr的共沉积不仅提升了涂层的致密性，还显著降低了涂层的腐蚀速率，同时增强了其自愈能力。

在微观腐蚀机制研究中，发现Gr的共沉积有助于形成涂层中晶面的优选取向，特别是(111)晶面的取向度显著提升。这种取向变化使得涂层中的晶界活性位点密度降低，从而减缓了腐蚀过程。此外，Gr的共沉积在涂层中形成了连续的屏障网络，有效阻挡了Cl?、O?和H?O等腐蚀介质的渗透。同时，Gr的高导电性促进了涂层中电荷的快速转移，加速了钝化膜的形成。这一过程使得Ni2?能够迅速还原为金属Ni或稳定的NiO，从而增强了涂层钝化层的自愈能力。这些微观机制的发现不仅有助于理解纳米粒子在涂层中提升耐腐蚀性的原理，还为未来涂层材料的开发提供了理论依据。

通过对比不同Gr沉积量下的涂层性能，发现当Gr沉积量适当时，涂层的耐腐蚀性达到最佳。这一发现表明，Gr的沉积量对涂层的性能具有显著影响，且存在一个最佳范围。在该范围内，Gr的添加不仅提升了涂层的结构性能，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。同时，Gr的添加还促进了涂层中钝化膜的形成，使得涂层在长期使用中能够保持良好的保护性能。这些结果表明，Gr的共沉积是一种有效的手段，可以在不显著增加涂层厚度的情况下，提升涂层的耐腐蚀性。

在实际应用中，NdFeB磁体广泛用于新能源汽车、生物医学、工业机器人和航空航天等领域。然而，这些磁体在高湿度、高温等恶劣环境下容易发生腐蚀，影响其性能和寿命。因此，提升磁体的耐腐蚀性对于确保其在复杂工况下的稳定性和可靠性至关重要。Ni-Cu（Gr）复合涂层的开发为这一问题提供了有效的解决方案。通过Gr的共沉积，不仅提升了涂层的致密性和均一性，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。

此外，Gr的共沉积还为涂层材料的开发提供了新的思路。通过调控沉积参数，可以实现Gr在涂层中的均匀分散，从而优化涂层的微观结构。这种优化不仅提升了涂层的耐腐蚀性，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。同时，Gr的添加还促进了涂层中钝化膜的形成，使得涂层在长期使用中能够保持良好的保护性能。这些发现表明，Gr的共沉积是一种有效的手段，可以在不显著增加涂层厚度的情况下，提升涂层的耐腐蚀性。

在实验过程中，使用了商业化的烧结Nd-Fe-B磁体作为实验基材，其规格为10?×?10?×?4 mm3，品牌为N40，其成分包括66.75% Fe、22% Nd、5.3% Pr、3.5% Gd、0.95% B，其余1.5%为元素M（其中M包括Cu、Al和Nb），如图1（a）所示。磁体首先使用600#至1500#的SiC磨砂纸进行打磨和抛光，以达到镜面反射效果。随后，磁体依次进行一系列的表面处理步骤，包括清洗、干燥以及进行脉冲电沉积。

在涂层的表面微观结构研究中，发现Gr的共沉积显著改善了涂层的表面形貌。通过高分辨率扫描电镜和透射电镜的观察，可以清晰地看到Gr在涂层中的分布情况以及其对涂层晶粒结构的影响。此外，X射线衍射分析进一步验证了Gr对涂层晶面取向的促进作用，特别是在(111)晶面的取向度方面。这些结果表明，Gr的共沉积不仅提升了涂层的致密性，还增强了其在恶劣环境下的稳定性。

在腐蚀行为研究中，采用浸入测试和高加速应力测试（HAST）来评估Ni-Cu（Gr）复合涂层的耐腐蚀性。浸入测试在3.5 wt.%的NaCl溶液中进行，结果表明Gr的共沉积显著提升了涂层的耐腐蚀性。HAST测试则模拟了高湿度和高温环境下的腐蚀条件，进一步验证了Gr在提高涂层耐腐蚀性方面的有效性。通过电化学测试，如极化曲线和电化学阻抗谱（EIS），可以定量分析涂层的腐蚀动力学行为。这些测试结果表明，Gr的共沉积不仅提升了涂层的致密性，还显著降低了涂层的腐蚀速率，同时增强了其自愈能力。

在微观腐蚀机制研究中，发现Gr的共沉积有助于形成涂层中晶面的优选取向，特别是(111)晶面的取向度显著提升。这种取向变化使得涂层中的晶界活性位点密度降低，从而减缓了腐蚀过程。此外，Gr的共沉积在涂层中形成了连续的屏障网络，有效阻挡了Cl?、O?和H?O等腐蚀介质的渗透。同时，Gr的高导电性促进了涂层中电荷的快速转移，加速