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石墨烯竟然能防腐蝕

作者：中國科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司來源：http://www.sikpqwc.cn 日期：2018-01-19 16:03:04

　　腐蝕一直是鋼鐵、冶金、建筑、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年因腐蝕造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約2.5萬億美元，相當(dāng)于2013年全球GDP的3.4%。也有數(shù)據(jù)表明，手表上的秒針每轉(zhuǎn)過一圈半，世界上就有1噸的鋼鐵被腐蝕成渣。與颶風(fēng)、地震等“驚天動地”的自然災(zāi)害相比，腐蝕的破壞力更強(qiáng)，造成的損失更大，但因其悄無聲息且散布世界各處，引發(fā)的重視和關(guān)注還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

　　如果采取有效的手段防止腐蝕，則可以將損失減少15-35%，也就是3750-8750億美元。鋅和鉻基涂層是工業(yè)上防止腐蝕的主要手段，然而鉻的毒性會對人體健康和環(huán)境產(chǎn)生不利影響，而且這些涂料的價(jià)格不菲，防腐效果和持續(xù)時(shí)間都不能完全讓人滿意。人們需要更有效、更環(huán)保、成本更低的防腐涂料產(chǎn)品。

　　石墨烯，一種由碳原子以sp2雜化連接形成六角型呈蜂巢晶格的平面2D材料，近年來一直受到科研界、企業(yè)界甚至各國政府的重視。由于碳原子之間化學(xué)鍵的特性，石墨烯極為堅(jiān)韌，可塑性良好，可以彎曲到很大角度而不斷裂，其楊氏模量約為1100 GPa，斷裂強(qiáng)度為130 GPa，比最好的鋼還要高100倍。并且，石墨烯在可見光下透明但不透氣，具有很好的阻隔性能，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。這些特征，使得石墨烯很有希望應(yīng)用于金屬防腐涂料產(chǎn)品中。

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