中科院专家成功研制石墨烯“防腐外衣”

2025年06月16日 阅读量:233

元素百科为您介绍中国科学院专家成功开发石墨烯“防腐外套”。记者从中国科学院获悉,宁波材料技术与工程研究所研究员王立平和薛群基院士团队成功开发了一种具有独立知识产权的新型石墨烯改性重防腐涂料——这层石墨烯“防腐外套”,预计钢材将“抵抗”热带海洋环境中高盐、高湿度和高温的侵袭。

腐蚀是影响新兴海洋工程、岛屿工程设备、设施安全和使用寿命的重要因素之一,特别是热带海洋开发和基础设施建设,面临严重的腐蚀危机,影响了我国重大工程和设备的可持续发展。仅2014年,中国的腐蚀总成本就超过2.1万亿元,约占当年GDP的3.34%。

当然,人们并不缺乏控制腐蚀的方法,如调整钢材中的化学元素成分和微观结构,使其成为耐腐蚀材料等。另一种是使用重型防腐涂料,以减少腐蚀损坏,确保设备和设施的可靠性和在恶劣腐蚀环境下的使用寿命。王立平和薛群基团队以“石墨烯”为材料开发了重型防腐涂料。

据王立平介绍,石墨烯是自然界中最薄的二维纳米材料,具有优异的屏障和屏蔽性能。石墨烯的引入可以提高涂层的附着力、抗冲击性能和介质的屏蔽性能,特别是在热带海洋大气环境中显著提高耐腐蚀介质(水、氯离子、氧气等)的渗透性,同时大大降低涂层厚度,提高涂层的防腐寿命。

经过多年的技术研究,王立平和薛群基团队成功突破了石墨烯改性防腐涂料研发和应用的四大技术瓶颈,开发了石墨烯“防腐涂料”。目前,该成果已通过中国腐蚀与保护协会评估。关键技术指标盐雾寿命超过6000小时,处于国际领先水平。宁波中科银一新材料有限公司已实施相关成果产业化。目前,已定型的八类产品已大规模应用于电力设施、船舶、石化设备等领域。

王立平告诉记者,中国防腐涂料市场高达2000亿元,其中重防腐涂料年平均需求增长率超过200亿元%,然而,由于缺乏独立的知识产权技术和相应的技术标准,70%的重型防腐涂料市场被外国品牌垄断。目前,国内石墨烯“防腐涂料”的成功发展也有望改变我国重型防腐涂料被国外产品垄断的市场模式。

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