石墨烯在防腐蚀领域的应用研究进展*
2019-02-13
石油化工腐蚀与防护 2019年5期
关键词:改性
(中石化炼化工程集团洛阳技术研发中心,河南 洛阳 471003)
自2004年英国曼彻斯特大学首次通过机械剥离高定向热解石墨(HOPG)的方法制备得到石墨烯以来,因其具有超大的比表面积、优异的抗渗透性、良好的热稳定性和化学稳定性等优点,逐渐成为金属防腐蚀涂层材料的研究热点。目前,石墨烯应用于防腐蚀领域主要有两种方式:一是通过化学手段在金属基体表面沉积石墨烯薄膜,二是将石墨烯作为添加剂用来制备石墨烯防腐蚀涂料。
该文系统总结了石墨烯薄膜和石墨烯复合涂料在防腐蚀领域的最新研究进展,并对石墨烯在防腐蚀领域应用中存在的问题进行了探讨。
1 石墨烯防腐蚀薄膜的应用
1.1 石墨烯薄膜
石墨烯不仅渗透率低,单层的石墨烯既可阻挡大多数分子,而且具有良好的化学稳定性和力学性能,因此被认为是一种绝佳的防腐蚀材料。目前,化学气相沉积法(CVD)是制备石墨烯薄膜的最主要方式。CVD法是利用含碳化合物做碳源,在高温下分解产生碳原子,在金属基体表面逐渐沉积,得到大面积的石墨烯薄膜[1],可以直接用于金属表面的防腐蚀[2]。
1.2 石墨烯薄膜的研究进展
Kirkland等[3]采用CVD法在铜和镍表面沉积了单层石墨烯薄膜,并在NaCl溶液中进行防腐蚀性能测试,结果表明:沉积有石墨烯薄膜的金属,阴、阳极的极化反应速率明显降低,说明石墨烯能够有效阻止金属与外界环境之间的离子交换。
Chen S等[4]采用CVD法在铜及镍合金表面沉积了石墨烯薄膜,并测试了其在高温及双氧水环境下防腐蚀性能。……
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