你知道石墨烯防腐涂料的防腐蝕原理及涂料性能嗎？下面跟隨衛(wèi)士寶小編一起來看下吧：

一、石墨烯防腐涂料的防腐原理

石墨烯防腐涂料的防腐原理是石墨烯與環(huán)氧樹脂和水的界面反應(yīng)，形成活性吸附中心，形成樹脂、顏色填料和基底之間的鍵合力，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，大大提高了涂層的密度、韌性、硬度、抗沖擊性、附著力和耐腐蝕性。同時(shí)，傳統(tǒng)的防腐涂料增加了大尺寸，分散在涂料中，形成了獨(dú)特的“迷宮”屏蔽結(jié)構(gòu)，腐蝕介質(zhì)不能穿透尺寸，只能繞過其擴(kuò)散，涂料內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成曲折的防擴(kuò)散滲透路徑，延長(zhǎng)了腐蝕介質(zhì)的滲透時(shí)間，提高了涂料的滲透性和使用壽命。此外，鱗片將涂層分成許多小間，分離涂層中的氣泡和裂紋，提高涂層的收縮應(yīng)力和膨脹系數(shù)，延緩腐蝕介質(zhì)的擴(kuò)散和侵入基體的時(shí)間。

在防腐涂料中使用石墨烯，二維層石墨烯在涂料中層層疊加。與其他類型的鱗片填料相比，石墨烯在縱向厚度上堆疊的層數(shù)更多，防擴(kuò)散滲透路徑更復(fù)雜，石墨烯的物理隔離效果更突出。從而形成耐腐蝕性高的涂層，大大提高了金屬的耐腐蝕性。此外，除了石墨烯本身的物理隔離層外，石墨烯還改變了樹脂的結(jié)構(gòu)組裝，提高了分子排列的有序性，減少了涂層中的結(jié)構(gòu)缺陷，形成了致密的保護(hù)膜，進(jìn)一步提高了涂層的防滲性能。

二、石墨烯防腐涂料的性能

1、防腐蝕性

石墨烯防腐涂料具有優(yōu)異的耐腐蝕性和導(dǎo)電性。普通防腐涂料采用石墨烯等納米材料改性后，涂料的導(dǎo)電性和耐腐蝕性顯著提高。石墨烯加入普通防腐涂料，主要通過環(huán)氧樹脂和石墨烯粉末研磨或直接加入石墨烯漿料，加入0.5%～1.0%。2、物理隔絕性

涂層作為一種半透明膜，其耐腐蝕性主要體現(xiàn)在能有效防止腐蝕介質(zhì)通過。采用石墨烯材料改性涂層，可大大提高涂層的耐化學(xué)介質(zhì)性能。石墨烯具有二維片層結(jié)構(gòu)。在石墨烯改性涂層中，具有片層結(jié)構(gòu)的石墨烯層層疊加，可形成迷宮般致密的隔離層，有效隔離腐蝕介質(zhì)的通過。改性后，石墨烯納米顆粒可均勻分布在涂層中，填補(bǔ)涂層缺陷，提高涂層致密性，防止腐蝕介質(zhì)滲透到涂層和基體表面，增強(qiáng)涂層的物理隔離效果。

3、機(jī)械性能

船舶和海洋工程平臺(tái)的表面涂層在外力沖擊下會(huì)損壞或脫落，從而損壞涂層的防腐性能，縮短涂層的使用壽命。石墨烯材料改性后，涂層硬度和附著力有一定程度的提高。石墨烯改性后，石墨烯顆粒表面有一定數(shù)量的官能團(tuán)，如羥基和羧基。這些官能團(tuán)不僅能與涂層中的主樹脂很好地結(jié)合，還能與基材表面很好地吸附。涂層和基材的吸附作用可以進(jìn)一步提高與基材的附著力。此外，由于石墨烯硬度高，層間潤(rùn)滑，可以大大提高涂層的機(jī)械強(qiáng)度、抗沖擊性、柔韌性等機(jī)械性能。

4、涂層散熱性

石墨烯是一種很好的導(dǎo)熱材料，導(dǎo)熱率高達(dá)5300W/（m·K），涂層經(jīng)石墨烯改性后，其導(dǎo)熱性能可顯著提高。由于石墨烯導(dǎo)熱系數(shù)高，當(dāng)涂層中含有一定數(shù)量的石墨烯時(shí)，相當(dāng)于增加涂層的導(dǎo)熱面積，有利于涂層內(nèi)外熱量的傳導(dǎo)。具有散熱功能的石墨烯涂層不僅可用于機(jī)電設(shè)備散熱器、電子元件等部件，還可擴(kuò)展到海上機(jī)電設(shè)備換熱器、加熱設(shè)備、熱機(jī)設(shè)備，對(duì)海洋機(jī)械設(shè)備起著良好的保護(hù)作用。