石墨烯復合材料在鋁合金腐蝕防護領域取得階段性成果
2016年06月05日 8:41 8008次瀏覽 來源： 中關村豐臺園官微 分類： 新材料前沿
近日，由園區(qū)企業(yè)中航天建設工程有限公司承擔的區(qū)科三費項目“一種基于GO/PANI/TiO2水性納米涂層的防腐工藝在鋁合金腐蝕防護中的應用研究”順利通過結題驗收。
石墨烯是一種由碳原子組成的平面膜，只有一個碳原子厚度，幾乎完全透明。石墨烯復合材料具有強度高、韌性好、導電、導熱性能優(yōu)異等特性，在航空航天、電子、船舶、新能源、環(huán)境凈化等領域具有廣闊的應用前景。
由于儲量大、比強度高、機械加工性能好等優(yōu)點，鋁合金在現(xiàn)代工業(yè)、軍用航天以及民用領域中都獲得廣泛的應用。然而，鋁合金的腐蝕現(xiàn)象卻大大降低了產(chǎn)品的使用安全性，并帶來巨大的經(jīng)濟損失。因此，做好鋁合金材料的腐蝕防護工作具有重要的經(jīng)濟和現(xiàn)實意義。
該項目通過氧化石墨烯參與自制水溶性納米涂層材料與稀土鈍化與的復配，對鋁合金腐蝕防護有著較為明顯的提升效果。其中，石墨烯緩解了有機物排放對環(huán)境的污染，提高了涂層自身耐環(huán)境老化性能，稀土替代了有毒六價鉻，優(yōu)化了表面處理技術。其綠色環(huán)保特點非常切合我國在“十三五”發(fā)展中提出的創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展的理念。
具體說來，氧化石墨烯的高比表面積、大表面活性位點可以有效改善聚苯胺在水性環(huán)境中的溶解分散性能，同時超薄石墨烯的層層堆垛結構也有效隔絕了腐蝕介質達到金屬表面的通道，提升了金屬材料的耐腐蝕性。
在表面處理工藝上，選用稀土、雙氧水以及明膠等形成簡單鈍化體系，基本達到鉻酸鈍化效果，該工藝操作簡單、能耗低、對環(huán)境影響小。
今年是“十三五”規(guī)劃開局之年，石墨烯復合材料自主創(chuàng)新研究和應用有望掀起新一輪的產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱潮，促進相關產(chǎn)業(yè)的轉型升級。
責任編輯：淮金
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