在現(xiàn)代工業(yè)中，材料保護和延長使用壽命是至關重要的問題，特別是在涉及復雜流體動力學環(huán)境和腐蝕性流體的應用中。在船舶、渦輪機、泵和管道等眾多機械裝置和結構中，氣蝕和腐蝕是普遍存在的。這不僅會導致設備性能下降，還會增加維護成本和停機時間。因此，開發(fā)具有優(yōu)異抗氣蝕和防腐性能的涂層材料，已成為解決這一問題的關鍵途徑。

作為一種新型的防護材料，聚氨酯涂層因其優(yōu)異的機械性能和良好的化學穩(wěn)定性而受到廣泛關注。研究表明，聚氨酯涂層能有效抵抗氣蝕和腐蝕，顯著延長設備的使用壽命。然而，在實際應用中，聚氨酯涂層面臨環(huán)境應力和機械沖擊的挑戰(zhàn)，容易出現(xiàn)開裂、剝落等問題，影響其防護效果。傳統(tǒng)涂層在遭受外部沖擊后往往缺乏自修復能力，導致其在惡劣環(huán)境下使用的可靠性不足。因此，迫切需要尋找新的材料和方法來提高涂層的耐久性和功能性。

自修復材料的研究是應對這些挑戰(zhàn)的有效解決方案。自修復涂層在遭受損傷后自動恢復其性能，為工業(yè)應用提供了巨大的潛力。這一研究領域已經(jīng)發(fā)展了幾十年，采用了多種策略來實現(xiàn)自修復功能，如通過微膠囊釋放修復劑來實現(xiàn)外部輔助的自修復，以及通過打破和重組動態(tài)鍵進行內(nèi)在自修復。然而，對于外部輔助自修復涂層，攜帶修復劑的最大量存在一個固有的上限，導致其修復能力只能維持有限的次數(shù)，很難滿足對涂層的長期需求。另一方面，雖然內(nèi)在自修復理論上可以實現(xiàn)無限制修復，但所需的修復時間從幾小時到幾天不等，這嚴重影響了其保護的時效性。

二維石墨烯納米片具有優(yōu)異的光熱轉換性能。在外部光源的輔助下，將石墨烯引入內(nèi)在自修復涂層中，可以有效地提高修復效率。然而，一個重要的問題是石墨烯在有機涂層中容易團聚，導致分散性不佳。石墨烯的均勻分散對復合材料的性能至關重要，不均勻的分散可能導致局部缺陷，影響材料的整體強度和耐久性。盡管已有許多研究將功能化石墨烯引入內(nèi)在自修復涂層中以提高其自修復效率，但關于這類復合涂層在氣蝕和腐蝕環(huán)境中的應用研究卻相對較少。