近日，由中航天建設工程有限公司承擔的區科三費項目“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(guò)結題驗收。
石墨烯是一種由碳原子組成的平面膜，只有一個(gè)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(lǐng)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(diǎn)，鋁合金在現代工業(yè)、軍用航天以及民用領(lǐng)域中都獲得廣泛的應用。然而，鋁合金的腐蝕現象卻大大降低了產(chǎn)品的使用安全性，并帶來(lái)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)濟和現實(shí)意義。
該項目通過(guò)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(zhù)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(jià)鉻，優(yōu)化了表面處理技術(shù)。其綠色環(huán)保特點(diǎn)非常切合我國在“十三五”發(fā)展中提出的創(chuàng )新和可持續發(fā)展的理念。
具體說(shuō)來(lái)，氧化石墨烯的高比表面積、大表面活性位點(diǎn)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(shí)超薄石墨烯的層層堆垛結構也有效隔絕了腐蝕介質(zhì)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(jiǎn)單鈍化體系，基本達到鉻酸鈍化效果，該工藝操作簡(jiǎn)單、能耗低、對環(huán)境影響小。
今年是“十三五”規劃開(kāi)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(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的轉型升級。
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