石墨烯防腐功能的應用于何種領域?
兇猛的防腐戰甲
現在,世界上最好的重防腐涂料耐鹽霧壽數也僅有3000小時左右,而我國自主研發的新式石墨烯改性重防腐涂料,能讓這一耐受時刻逾越6000小時
在中科院西沙海洋科學綜合實驗站的小樓樓頂,豎著幾排架子,每個架子上都整齊地斜鋪著一片片用螺釘固定的長方形鋼鐵薄片。這些薄片有的銹層頗深已看不出底色,有的銹痕斑斑,有的卻锃亮如新。這就是“裸奔”的、穿一般防銹衣的、穿石墨烯防銹衣的不同鋼片之間的差異。
石墨烯是已知世界上最薄的材料,只需一個原子厚,厚度適當于一根頭發的20萬分之一,一克石墨烯就可以掩蓋一個足球場,其強度是鋼的200倍。這種材料自2004年初次制成后,靈敏成為搶手材料并得到業界認可,以至于在只是6年后的2010年,諾貝爾獎就頒發給了石墨烯的制備者——安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫。
“這是船用高強鋼,這是衛星用的,這個徹底銹蝕的是低碳鋼……”中科院寧波材料所研討員王立平介紹,這里是高鹽霧環境下的暴曬實驗場,樣件大概有1000多個,分8大類30余種材料,涵蓋了塊體材料、不同薄膜材料、重防腐材料和航天航空材料。暴曬實驗可以發現材料的缺陷,通過實驗反應參數給研發團隊,來調整制作工藝。
“實驗中明顯可以看到,運用了我們石墨烯改性重防腐涂料的材料,抗銹蝕才華很強,在這種苛刻腐蝕環境中暴曬半年后還跟新的一樣。許多沒做防腐處理的類型材料,一個月就簡直悉數腐蝕。”王立平說,熱帶海洋無孔不入的腐蝕介質(水、氯離子、氧氣等)是鋼鐵難以抵擋的超級“殺手”,世界上最好的重防腐涂料耐鹽霧壽數也根本只需3000小時左右。而中科院寧波材料所王立平研討員、烏學東研討員和薛群基院士聯合團隊開發的新式石墨烯改性重防腐涂料,具有自主知識產權,能讓鋼鐵材料在中性鹽霧實驗中的耐受時刻逾越6000小時。
正是因為它的功用優良、功用許多,石墨烯被廣泛運用到鋰電子電池、超級電容、導電油墨、觸摸屏、軟性電子等領域。其間,防腐涂料正是非常有商場前景的運用領域之一。
石墨烯為何能防腐?作為現在自然界最薄的二維納米材料,石墨烯的阻隔與屏蔽功用非常優異。石墨烯可以有用阻遏水分子和氯離子的通過,大幅下降金屬基體的腐蝕速率。通過引進石墨烯,可以增強涂層的附著力、耐沖擊等力學功用和對介質的屏蔽阻隔功用,尤其是可以明顯進步熱帶海洋大氣環境中執役涂層的抗腐蝕介質滲透才華。