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  从中国科学院获悉,该院宁波材料技术与工程研究所王立平研究员和薛群基院士团队成功研制出拥有自主知识产权的新型石墨烯改性重防腐涂料——这层石墨烯“防腐外衣”,有望让钢铁材料“抵御”来自热带海洋环境下高盐、高湿及高温的侵袭。

  腐蚀是新兴海洋工程、海岛工程等领域装备、设施安全性和服役寿命的重要影响因素之一,尤其热带海洋开发和基础设施建设,面临着严峻的腐蚀危机,使我国重大工程和装备的可持续发展受到影响。仅2014年我国腐蚀总成本就超过2.1万亿元人民币,约占当年GDP的3.34%。

  当然,人们并不缺乏控制腐蚀的方法,比如,在钢铁材料中调整化学元素成分和微观结构,使其成为耐腐蚀材料,等等。还有一种是使用重防腐涂料,以减小腐蚀破坏,保障苛刻腐蚀环境下装备和设施可靠性和服役寿命。王立平和薛群基团队就以“石墨烯”为材料研制重防腐涂料。

  按照王立平的说法,石墨烯是目前自然界最薄的二维纳米材料,阻隔与屏蔽性能非常优异。通过引入石墨烯能够增强涂层的附着力、耐冲击等力学性能和对介质的屏蔽阻隔性能,尤其是能够显著提高热带海洋大气环境中服役涂层的抗腐蚀介质(水,氯离子,氧气等)的渗透能力,在大幅降低涂膜厚度的同时,提高涂层的防腐寿命。

  经过数年技术攻关,王立平和薛群基团队成功突破石墨烯改性防腐涂料研发及应用的四大技术瓶颈,开发出石墨烯“防腐外衣”。目前该成果已通过中国腐蚀与防护学会鉴定,关键技术指标盐雾寿命超过6000小时,处于国际领先水平,相关成果已经由宁波中科银亿新材料有限公司实施产业化,目前已定型的八大类产品已经在电力设施、船舶、石油化工装备等领域实现了规模应用。

  王立平告诉记者,我国拥有高达2000亿元的防腐涂料市场,其中重防腐涂料需求年均增速超过20%,不过由于没有形成自主知识产权技术,缺乏相应技术标准,以前70%的重防腐涂料市场被外资品牌垄断。如今国产石墨烯“防腐外衣”的成功研制,也有望改变我国重防腐涂料被国外产品垄断的市场格局。

  编辑点评

  腐蚀是新兴海洋工程、海岛工程等领域装备、设施安全性和服役寿命的重要影响因素之一,而石墨烯作为目前自然界最薄的二维纳米材料,阻隔与屏蔽性能非常优异。中科院专家成功研制石墨烯“防腐外衣”,将有效改变我国重防腐涂料被国外产品垄断的局面,为海洋工程等领域服务。

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