中科院專家成功研制石墨烯重防腐涂料
記者從中國科學(xué)院獲悉，該院寧波材料技術(shù)與工程研究所王立平研究員和薛群基院士團隊成功研制出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型石墨烯改性重防腐涂料——這層石墨烯“防腐外衣”，有望讓鋼鐵材料“抵御”來自熱帶海洋環(huán)境下高鹽、高濕及高溫的侵襲。
腐蝕是新興海洋工程、海島工程等領(lǐng)域裝備、設(shè)施安全性和服役壽命的重要影響因素之一，尤其熱帶海洋開發(fā)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，面臨著嚴(yán)峻的腐蝕危機，使我國重大工程和裝備的可持續(xù)發(fā)展受到影響。僅2014年我國腐蝕總成本就超過2.1萬億元人民幣，約占當(dāng)年GDP的3.34%。
當(dāng)然，人們并不缺乏控制腐蝕的方法，比如，在鋼鐵材料中調(diào)整化學(xué)元素成分和微觀結(jié)構(gòu)，使其成為耐腐蝕材料，等等。還有一種是使用重防腐涂料，以減小腐蝕破壞，保障苛刻腐蝕環(huán)境下裝備和設(shè)施可靠性和服役壽命。王立平和薛群基團隊就以“石墨烯”為材料研制重防腐涂料。
按照王立平的說法，石墨烯是目前自然界最薄的二維納米材料，阻隔與屏蔽性能非常優(yōu)異。通過引入石墨烯能夠增強涂層的附著力、耐沖擊等力學(xué)性能和對介質(zhì)的屏蔽阻隔性能，尤其是能夠顯著提高熱帶海洋大氣環(huán)境中服役涂層的抗腐蝕介質(zhì)(水，氯離子，氧氣等)的滲透能力，在大幅降低涂膜厚度的同時，提高涂層的防腐壽命。
經(jīng)過數(shù)年技術(shù)攻關(guān)，王立平和薛群基團隊成功突破石墨烯改性防腐涂料研發(fā)及應(yīng)用的四大技術(shù)瓶頸，開發(fā)出石墨烯“防腐外衣”。目前該成果已通過中國腐蝕與防護學(xué)會鑒定，關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)鹽霧壽命超過6000小時，處于國際領(lǐng)先水平，相關(guān)成果已經(jīng)由寧波中科銀億新材料有限公司實施產(chǎn)業(yè)化，目前已定型的八大類產(chǎn)品已經(jīng)在電力設(shè)施、船舶、石油化工裝備等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了規(guī)模應(yīng)用。
王立平告訴記者，我國擁有高達2000億元的防腐涂料市場，其中重防腐涂料需求年均增速超過20%，不過由于沒有形成自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)，缺乏相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以前70%的重防腐涂料市場被外資品牌壟斷。如今國產(chǎn)石墨烯“防腐外衣”的成功研制，也有望改變我國重防腐涂料被國外產(chǎn)品壟斷的市場格局。
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