目前常用的防止金屬腐蝕的方法

    從金屬材料本身出發(fā)，改變其內(nèi)在性質(zhì)；

    涂、鍍金屬或非金屬保護(hù)層；

    改變環(huán)境介質(zhì)；

    電化學(xué)保護(hù)。

    其中，涂層保護(hù)應(yīng)用較廣泛，主要通過屏蔽作用、涂膜產(chǎn)生的電阻效應(yīng)、顏料產(chǎn)生的鈍化緩蝕效應(yīng)及部分陰極保護(hù)效應(yīng)來達(dá)到相應(yīng)的效果。

    目前常用的保護(hù)性涂層都存在一定的局限性

    硫醇化SAMs膜無法在某些金屬表面實現(xiàn)自組裝，并且無法承受100℃以上的溫度，而傳統(tǒng)使用的高分子基涂層一般較厚，不透明，會影響金屬基體的物理性質(zhì)，隨著對金屬防腐蝕要求的提高，傳統(tǒng)上使用的有機(jī)涂層已無法滿足人們的需求了。

    石墨烯的發(fā)現(xiàn)

    2004年，英國科學(xué)家Novoselov和Geim使用一種特殊的膠帶從石墨中剝離并得到了一種僅由一層碳原子構(gòu)成的薄片，即石墨烯。研究發(fā)現(xiàn)，石墨烯具有極好的導(dǎo)電性、耐熱性，化學(xué)惰性和透明性，打破了一般涂層的局限性，可以作為防腐材料，并且有可能成為目前最輕最薄的防腐蝕涂層。

    石墨烯常用的制備方法

    機(jī)械剝離法、石墨插層法、加熱SiC法、氧化石墨還原法及化學(xué)氣相沉積法（CVD）。

    機(jī)械剝離法生產(chǎn)效率較低，石墨插層發(fā)易改變石墨烯的化學(xué)物理性質(zhì)，加熱SiC法易產(chǎn)生缺陷和多晶現(xiàn)象，氧化石墨還原法會損失一部分物理化學(xué)性能。相比較而言CVD法生產(chǎn)工藝完善，可制備大面積石墨烯，應(yīng)用最為廣泛。

    石墨烯對金屬基體具有較好的防腐作用的研究證明

    Chen等人研究發(fā)現(xiàn)石墨烯可以抑制基體金屬銅的氧化；Dhiraj Prasai等人研究發(fā)現(xiàn)化學(xué)氣相沉積法（CVD）制備的單層及多層石墨烯薄膜可以作為防腐蝕涂層，對基體金屬鎳和銅具有優(yōu)秀的保護(hù)作用，同時，該法制備的石墨烯可以通過機(jī)械轉(zhuǎn)移的方法轉(zhuǎn)移到其他基體表面且依舊保持良好的耐腐蝕能力；Vesna等人通過CVD法在銅表面制備石墨烯，證明其對銅的腐蝕具有明顯的阻礙作用，而將石墨烯機(jī)械轉(zhuǎn)移至鋁表面后，其表現(xiàn)出的電化學(xué)性能和氧化鋁十分相似，轉(zhuǎn)移后的石墨烯防腐蝕能力雖然有所降低，但仍然是有效的；Bimal等人使用了水陰極電泳沉積（EPD）的方法在銅表面涂覆了一層石墨烯增強(qiáng)的復(fù)合涂層，并證明涂覆有該復(fù)合涂層的銅片腐蝕速率比裸銅降低了一個數(shù)量級；Krishnamurthy等人研究發(fā)現(xiàn)石墨烯涂層對鎳金屬表面的微生物具有抑制作用，可以大大減緩微生物對鎳造成的腐蝕。但也有研究發(fā)現(xiàn)，石墨烯只在短期內(nèi)具有有效的防腐作用。Feng Zhou等人研究發(fā)現(xiàn)，石墨烯在短期內(nèi)對基體銅具有明顯的抗熱氧化和抗電化學(xué)氧化作用，但是在長期的實驗中，石墨烯反而加速了基體銅的在室溫空氣環(huán)境下的氧化腐蝕，這一點值得人們進(jìn)行研究和探討。

擴(kuò)展閱讀

     日前，中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在上海首發(fā)了2016全球石墨烯產(chǎn)業(yè)研究報告。報告稱，石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展目前還處于初級階段，預(yù)計到2020年，全球石墨烯才形成完整產(chǎn)業(yè)鏈，且市場規(guī)模將達(dá)1000億元，其中中國占比達(dá)50%至80%，中國將在全球石墨烯行業(yè)中起到主導(dǎo)和核心作用。

    在知識產(chǎn)權(quán)方面，到2012年，我國石墨烯論文數(shù)量超過美國，位居世界首位。2015年全球石墨烯專利數(shù)據(jù)顯示，排名首位的依然是中國，之后是美國、韓國、日本。

    資料顯示，石墨烯是一種碳基新材料，有良好的光、電、熱、力性能，在電子信息、新材料、新能源、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域顯現(xiàn)廣闊的應(yīng)用前景。

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