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新型石墨烯防腐涂料發(fā)展勢頭良好
發(fā)布時間：
2022-07-26 17:15
來源：
近些年，材料的腐蝕問題十分常見，金屬腐蝕已然成為各國重視的問題，尤其涉及國防發(fā)展領(lǐng)域。海洋大氣為惡劣的腐蝕環(huán)境之一。海洋船艦以及沿海行駛車輛在使用過程中，由于其表面的含鹽量劇增，長期處于干濕交替、晝夜高低溫交變的腐蝕環(huán)境中，經(jīng)常在其表面形成一層富氧高鹽分的液膜，使其遭受極為強烈的腐蝕，給海防裝備的使用和車、船等行駛埋下安全隱患，嚴重降低其使用的穩(wěn)定性和持久性。
同時，相關(guān)領(lǐng)域使用的金屬材料存在材質(zhì)多樣、種類繁多的問題，導(dǎo)致其腐蝕問題大量存在，維護保養(yǎng)困難，很難找到一種普適性的防腐方法。因此，開發(fā)新型、防腐技術(shù)具有重要意義。相比于以往開發(fā)的新型耐腐蝕材料和陰極保護技術(shù)等兩類方法，改性石墨烯涂層防腐蝕技術(shù)由于選擇性寬、可用范圍廣、應(yīng)用施工方便、節(jié)約能源等優(yōu)點，是迄今有效、經(jīng)濟和應(yīng)用為普遍的方法。
石墨烯為防腐涂料發(fā)展提供契機
石墨烯是一種新型的由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的二維材料，是碳原子以sp2雜化軌道組成的六角形呈蜂巢晶格的平面薄膜。石墨烯一直被認為是假設(shè)性的結(jié)構(gòu)，無法單獨穩(wěn)定存在。直至2004年，英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫在實驗室成功地從石墨中分離出石墨烯，而證實它可以單獨存在。毫無疑問它是目前世界上強度優(yōu)的材料，如果把食品保鮮膜一樣厚度的石墨烯覆蓋在一只杯子上，要用一頭大象站在鉛筆上產(chǎn)生的力才能戳穿它。
石墨烯的發(fā)現(xiàn)為防腐涂料的發(fā)展提供了契機，研究者們在以環(huán)氧樹脂為成膜物質(zhì)的防腐涂料中添加石墨烯或者氧化石墨烯，以求得到更好的耐腐蝕性涂料。石墨烯添加到涂料中可制備純石墨烯涂料和石墨烯復(fù)合涂料。純石墨烯涂料是純石墨烯在金屬表面發(fā)揮防腐蝕、導(dǎo)電等作用的功能涂料;石墨烯復(fù)合涂料是石墨烯首先與聚合物樹脂復(fù)合，然后以復(fù)合材料制備功能涂料，石墨烯可顯著提升聚合物的性能，因此石墨烯復(fù)合涂料成為石墨烯的重要應(yīng)用研究領(lǐng)域。
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