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  • 热带海洋无孔不入的高浓度盐雾是钢铁难以抵敌的超级“”,国际上最好的重防腐涂料耐盐雾寿命也基本上只有3000小时左右。记者近日从中国科学院获悉,中科院宁波材料所王立平研究员、乌学东研究员和薛群基院士联合团队经过数年技术攻关,开发出了拥有自主知识产权的新型石墨烯改性重防腐涂料。穿上这件石墨烯防腐“外衣”,钢铁材料在中性盐雾试验中的耐受时间能够超过6000小时。

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    腐蚀是新兴海洋工程、现代交通运输、能源工业、石油工业、大型化工企业、海岛工程等领域装备和设施安全性和服役寿命的重要影响因素之一,尤其热带海洋开发和基础设施建设,面临着严峻的腐蚀危机,我国重大工程和装备的可持续发展受到影响。仅2014年,我国的腐蚀总成本就超过2.1万亿元人民币,约占当年GDP的3.34%。

    为何热带海洋的防腐问题尤其突出?这是因为那里的年平均氯化钠盐沉积速率特别高,这种严酷的环境让传统防腐涂料难以抵御,涂料中的缺陷让氯离子和水分子总有办法“钻空子”,因此传统重防腐涂层的盐雾寿命普遍不足3000小时。

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    近几年兴起的新材料石墨烯是自然界最薄的二维纳米材料,阻隔与屏蔽性能非常优异。如果将它应用于防腐涂料中,氯离子和水分子就无隙可入,同时还能够增强涂层的附着力和耐冲击等力学性能,海洋环境下钢铁设备的腐蚀问题就迎刃而解了。

    不过,要让石墨烯能够在涂料中发挥作用,需要解决一系列技术难题。从2009年起,团队成功突破了石墨烯改性防腐涂料研发及应用的多个技术瓶颈,研发出具有自主知识产权的8大系列、30多个品种的重防腐涂料,包括用于储油罐、电网设施、桥梁工程、船舶和航空航天、南海海洋设施等各种不同领域的石墨烯改性新型防腐涂料。目前,该成果通过了中国腐蚀与防护学会鉴定,关键技术处于国际领先水平。

    在浙江省石墨烯创新中心,该研发团队已突破石墨烯规模化生产的技术,大幅降低了石墨烯工业批量应用的成本。目前,团队研制的石墨烯改性重防腐涂料已经由宁波中科银亿新材料有限公司实施产业化,相应产品已经在不同领域获得规模应用,实现进口替代。

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    我国拥有高达2000亿的防腐涂料市场,其中重防腐涂料需求年均增速超过20%。以前,由于没有形成自主知识产权技术,缺乏相应技术标准,我国70%的重防腐涂料市场被外资品牌垄断,且质量也参差不齐。石墨烯改性重防腐涂料的研发成功,不仅提升了我国石墨烯表面防护新材料技术和理论,同时也将推动我国重防腐涂料的技术革命,促进防腐涂料产业升级和可持续发展,一改我国重防腐涂料被国外产品垄断的市场现状,保障我国热带海洋地区重大工程装备及“一带一路”基础设施建设,服务于国家安全和海洋经济发展战略。


  • 发布:陆乙乙   点击:491