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[资讯] 最薄防腐涂料石墨烯问世

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[复制链接] 只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2013-09-26
— 本帖被 hiatc 从 工业腐蚀与防护 移动到本区(2013-09-26) —
中国储能网讯:铜表面培育单层石墨烯涂层,腐蚀速度比裸铜慢七倍,镍表面培育多层石墨烯涂层,腐蚀比裸镍慢20倍。

    
镍表面涂上四层机械转移的石墨烯,腐蚀比裸镍慢4倍,来源:范德比尔特大学

    新的研究证实,“神奇材料”石墨烯是已知世界上最薄的防腐涂料,可保护金属不受腐蚀。他们的研究认为,有望新颖地使用石墨烯,研究发表在美国化学学会(ACS)《纳米》(Nano)上。

    在研究中,迪拉吉•普拉赛(Dhiraj Prasai)和他的同事们指出,金属生锈和其它腐蚀是一个严重的全球性问题,积极的研究工作正在进行,要寻找新的途径,减缓或防止它。普拉赛是美国范德比尔特大学(Vanderbilt University)化学和生物分子工程系教授,他说,腐蚀是因为金属表面接触空气,水或其他物质。主要的方法就是给金属涂上涂层材料,以屏蔽金属表面,但目前使用的材料有局限性。科学家们决定,评估石墨烯,把它作为一种新的涂层。石墨烯是单层碳原子,有很多层存在于铅笔和木炭中,它是已知最薄、最强的材料。这就是为什么它被称为神奇材料。在石墨烯中,碳原子的排列就像鸡爪印网,一层非常薄,呈透明状,一盎司可以覆盖28个足球场。

    他们发现,石墨烯无论是直接在铜或镍(nickel)上制备,或转移到其他金属上,都可提供防腐蚀保护。铜涂层培育单层石墨烯,采用化学气相沉积(CVD:chemical vapor deposition)法,腐蚀会比裸铜慢七倍,镍涂层培育多层石墨烯,腐蚀比裸镍慢20倍以上。值得注意的是,单层石墨烯具有相同的防腐蚀保护作用,就像常规有机涂料,但后者要厚五倍以上。石墨烯涂料可以用作理想的防腐蚀涂料,因为在有些领域,薄涂层更有利,比如微电子组件,互连产品,飞机部件和植入设备等都是这样,科学家说。

    他们的论文《石墨烯:防腐涂料》(Graphene: Corrosion-Inhibiting Coating),发表在2012年2月2日的美国化学学会《纳米》杂志上。

    论文中说,他们报告的是,使用原子薄层石墨烯,作为保护涂层,抑制腐蚀下面的金属。在这里,他们采用电化学方法,研究防止腐蚀铜和镍,既可以使石墨烯生长在这些金属上,也可以机械性地把多层石墨烯转移到它们上面。循环伏安测量(Cyclic voltammetry)表明,这种石墨烯涂层可有效抑制金属氧化和氧还原。电化学阻抗谱(impedance spectroscopy)测量表明,石墨烯本身不受损坏时,下面金属的腐蚀只出现在石墨烯薄膜的裂纹中。

    最后,他们用塔菲尔(Tafel)分析,量化样品的腐蚀速率,对比采用或不用石墨烯涂料时的情况。这些结果表明,铜薄膜涂上石墨烯,用化学气相沉积培育时,腐蚀速度减慢7倍,这是在加氧硫酸钠(Na2SO4)溶液中与裸铜相比的情况。塔菲尔分析表明,镍上面生长多层石墨烯薄膜,腐蚀慢20倍,镍表面涂上四层机械转移的石墨烯,腐蚀比裸镍慢4倍。这些发现说明,石墨烯是已知最薄防腐蚀涂层。

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只看该作者 沙发  发表于: 2013-09-26
          
共有2人赞这个帖子绿叶-2小红花-2
hiatc 小红花 -2 灌水重罚 2013-09-26
hiatc 绿叶 -2 灌水重罚 2013-09-26
防腐工作者
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只看该作者 板凳  发表于: 2013-09-27
为什么我们有那么多的工程院士都想不出这些IDEA呢,看来我们国家的防腐落后国外是有原因的啊,国际防腐界没有我们的权威标准也就不难理解了。唉...........
zzg
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只看该作者 地板  发表于: 2013-09-29
主要是国家人员都勾心斗角的如何升官发财,哪有心思去研究啊!

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只看该作者 4楼 发表于: 2013-09-29
这是在研究领域,实检操作尤其是防腐施工估计没有说的那么简单。
长垣信达保温材料:www.shinda.cc
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只看该作者 5楼 发表于: 2013-10-21
没有人做过该领域的研究?