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 石墨烯防腐,到底靠不靠谱?

浏览:570 发表时间:2019-03-26 11:30:38

 腐蚀一直是钢铁、冶金、建筑、交通运输等行业面临的最大挑战之一。据统计,全世界每年因腐蚀造成的直接经济损失约2.5万亿美元,相当于2013年全球GDP的3.4%。[1] 也有数据表明,手表上的秒针每转过一圈半,世界上就有1吨的钢铁被腐蚀成渣。与飓风、地震等“惊天动地”的自然灾害相比,腐蚀的破坏力更强,造成的损失更大,但因其悄无声息且散布世界各处,引发的重视和关注还远远不够。

  如果采取有效的手段防止腐蚀,则可以将损失减少15-35%,也就是3750-8750亿美元。[1] 锌和铬基涂层是工业上防止腐蚀的主要手段,然而铬的毒性会对人体健康和环境产生不利影响,而且这些涂料的价格不菲,防腐效果和持续时间都不能完全让人满意。人们需要更有效、更环保、成本更低的防腐涂料产品。

  石墨烯,一种由碳原子以sp2杂化连接形成六角型呈蜂巢晶格的平面2D材料,近年来一直受到科研界、企业界甚至各国政府的重视。由于碳原子之间化学键的特性,石墨烯极为坚韧,可塑性良好,可以弯曲到很大角度而不断裂,其杨氏模量约为1100 GPa,断裂强度为130 GPa,比最好的钢还要高100倍。并且,石墨烯在可见光下透明但不透气,具有很好的阻隔性能,化学性质稳定。[2] 这些特征,使得石墨烯很有希望应用于金属防腐涂料产品中。


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