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石墨烯防腐涂層

文章出處：天元航材責任編輯：天元化工新材廠家發布時間：2023-01-29 09:46:55 點擊數：220 【大 中 小】

[導讀]：天元航材給大家介紹下關于石墨烯防腐涂層的相關知識，石墨烯防腐涂料發展勢頭良好，那么石墨烯防腐涂層是什么？白色石墨烯防腐涂層原理是什么？一起來看看吧！

石墨烯防腐涂層

天元航材是一家擁有50余年的生產技術工藝沉淀的化工原料廠家，主營產品有六方氮化硼（白石墨烯、HBN）等氮化硼化工原料產品。今天，小編給大家介紹下關于石墨烯防腐涂層的相關知識，石墨烯防腐涂料發展勢頭良好，那么石墨烯防腐涂層是什么？白色石墨烯防腐涂層原理是什么？一起來看看吧！

如果沒有金屬，就不會有現代的人類文明。但金屬腐蝕現象卻也在我們的日常生活中無處不在，這給國民經濟帶來了巨大的損失。例如，飛機、橋梁、管道和船舶的金屬腐蝕會導致橋梁倒塌、管道泄漏、沉船等災難性事故。

下面給大家介紹一種石墨烯材料，它是新一代的防腐材料。它不僅具有完美的屏蔽性能，幾乎可以阻擋所有的氣體，而且是目前世界上最薄、最堅硬的納米材料之一。它是一個真正的“材料之王”。

此外科學家發現，石墨烯就像一種“神圣的服裝”，覆蓋在金屬表面，有效地防止它們與空氣接觸，對金屬起到很好的保護作用。然而，人工制備的石墨烯易于再團聚，不能充分發揮石墨烯單層的優良性能。此外，石墨烯是一種導電性碳材料，具有較強的促腐蝕活性，不能長期保護金屬。團聚的石墨烯同時會加劇聚合物涂層的局部微電偶腐蝕，導致涂層損傷，這樣石墨烯就會很容易誘導其自身的腐蝕促進活性，并以最快的速度釋放電子，加速金屬基體的腐蝕。這使得石墨烯在防腐領域的商業化和規模化非常困難。
因此，中國科學院寧波材料技術與工程研究所先進涂料與膠粘劑實驗室提出將絕緣的白色“石墨烯”氮化硼納米點封裝石墨烯，以實現石墨烯涂層的長期防腐的概念。氮化硼納米點（BNNDs）被用作商業石墨烯的分散劑。利用其原子結構和表面化學性質在聚合物中實現均勻分散，通過化學方法得到的BNNDs通常含有豐富的親水基團（如羧基和羥基）。這些親水基團可以在水中電離，使BNNDs具有良好的溶解度。BNNDs被認為是單絕緣或半絕緣的氮化硼納米片，橫向尺寸小于50nm。BNNDs通過較強的π-π相互作用吸附在石墨烯表面，以增加其分散度。同時，BNNDs的存在屏蔽了石墨烯的導電性能，有效地抑制了其陰極腐蝕促進活性。
白色的“石墨烯”，即氮化硼，是一種類似于石墨烯的電子絕緣材料。由超聲波開裂和化學改性技術制備的非常小的納米點（直徑一般小于50nm）,可以通過石墨烯片之間的π-π堆積，像磁鐵一樣吸附在石墨烯表面，發揮類似于導線絕緣皮革的作用。

由于氮化硼納米點富含親水性基團（如羥基、羧基、胺等），電化學試驗表明，BNNDs改性石墨烯材料具有良好的保護性能。復合涂層的腐蝕速率比空白涂層低280倍，涂層抗蝕性提高了2個數量級。由于BNNDs不影響石墨烯的固有特性，BNNDs分散石墨烯有望迅速推進商業石墨烯在防腐領域的應用。

該技術不僅可以突破限制石墨烯推廣應用的關鍵瓶頸，還可以從根本上消除石墨烯涂層加速缺陷金屬腐蝕的隱患，為石墨烯提供長期保護。

此外單層或半層的氮化硼納米片就是所謂的氮化硼納米點。目前，二維材料納米片的制備大致可分為兩類：“自下而上”法和“自上而下”法。前者包括化學氣相沉積法和外延生長法等，可以制備高質量的二維納米材料，但同時，二維材料的生長環境非常高（高溫高壓），所獲得的納米片尺寸受基底尺寸的限制。此外，從基底轉移時將嚴重損失納米片的質量和性能。因此，“自上而下”法即剝離法已成為氮化硼納米片的主要合成方法之一。

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