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石墨烯是目前已知最薄、最坚硬的材料,它的熔点高达3000℃,具有优良的导电、导热性能。2004年,科学家从石墨中剥离出仅由一层碳原子构成的石墨薄片,这就是石墨烯。目前常用的制备方法是氧化石墨还原法,石墨片与浓硝酸、浓硫酸、高锰酸钾等反应,再经超声处理得到氧化石墨烯,最后通过还原得到石墨烯。
我国的科研团队发现了石墨烯的防腐功能,利用其独特的二维片层结构,在涂层中叠加形成致密隔绝层,使腐蚀介质难以通过,起到物理隔绝作用。如图2,表面叠加了石墨烯薄膜的铜在高温下也没有被腐蚀。将石墨烯与高分子聚合物复合形成复合涂料,可提升涂料的防腐蚀性能。
表1:某复合涂料的基本性能(涂膜厚度相同)
性能 | 石墨烯比例为0 | 石墨烯比例为1% | 石墨烯比例为2% |
耐酸性 | 240h无异常 | 240h无异常 | 300h无异常 |
耐碱性 | 168h无异常 | 168h无异常 | 240h无异常 |
耐老化 | 60h变色 | 100h变色 | 1500h变色 |
与石墨烯相关的新技术、新发明会得到越来越广泛的应用。
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