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石墨烯基工业防腐涂料的未来可期!

类别:行业资讯 发布时间:2019-07-06 浏览人次:

石墨烯(Graphene)是2004年由英国物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫通过特殊方法从石墨中剥离石墨片,成功制备的仅由一层碳原子构成的拥有“无数世界之最”的神奇材料。石墨烯是由碳原子构成的新型单层片状结构的二维(2D)层状材料,具有稳定的sp2杂化六边形平面片状结构,每个晶格内有3个σ键,连接十分紧密,形成稳定的正六边形结构,而垂直于晶面方向的π键在其导电过程中起到了重要的作用,从而具备了理想的比表面积和阻隔性。
石墨烯是目前已知最薄、最硬的纳米材料,其薄膜只有1个碳原子厚度,300万层石墨烯薄膜叠起来只有1 mm厚。理论比表面积为2630 m2/g。作为强度材料,石墨烯的韧性极好,弹性模量为1.0TPa;其微观强度可达130 GPa,是钢的100倍、钻石的数倍,一片保鲜膜厚度的石墨烯,需一头大象的重量压在铅笔上才能戳穿。室温下石墨烯的热导率约为5×103W/(m·K),高于金刚石和碳纳米管。光学方面,单层石墨烯吸收2.3%的可见光,透过率为97.7%,几乎是透明的。同时,石墨烯具有高的热稳定性、化学稳定性以及优异的抗渗透性,可以有效地阻隔水和氧气等气体原子的通过。另外,石墨烯片层之间的剪切力较小,其摩擦系数比石墨更低,因此,石墨烯还具有优良的减摩、抗磨性能。
 
当防腐涂料遇上石墨烯…

防腐涂料中加入石墨烯可形成致密隔绝层,对水,氧气,氯离子等起到良好的屏蔽效果;稳定的晶格结构也使其内部电子运动速度达到了光速的1/300,远超一般导体电子的速度,当基材受损时能迅速转移阳极释放的电子,使基材产生的阳离子不断积累从而抑制电化学腐蚀的进程。其高比表面积,使其表面吸附力强,表面能大,能在涂料干燥时形成网状结构,从而增强涂层与基底的吸附作用,使涂层更加致密,提高涂料对基材的附着力,同时,有助于提高涂料的耐冲击性能,耐摩擦性能,导热性,耐候性及防腐性能。石墨烯改性涂料能够长期在高温下工作,具有很好的耐候性,耐盐雾老化、酸碱老化、光照老化等,在各种极端环境下均可使用。石墨烯作为一种新型的防腐材料,在常用的防腐涂料的基础上通过添加石墨烯制备的新型涂料不仅具有环氧富锌涂料的阴极保护效应、玻璃鳞片涂料的屏蔽效应,更具有韧性好、附着力强、耐水性好、硬度高等特点,其防腐性能超过现有的重防腐涂料,可广泛应用于海洋工程、交通运输、大型工业设备及市政工程设施等领域的涂装保护。 

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