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摘要

石墨烯作为一种新型材料, 因其出色的化学惰性和抗渗透性逐渐成为了防腐领域的研究热点. 本文结合最新的研究成果, 对包括石墨烯薄膜及石墨烯粉体在防腐领域的应用进行更加全面的讨论. 从石墨烯防腐作用机理(主要包括阻隔、屏蔽、缓蚀、加固、阴极保护和自修复)和其相应的涂层制备方法(化学气相沉积法制备的石墨烯薄膜及石墨烯粉体制备的复合涂料)开始, 进而探讨不同影响因素(缺陷、导电性、氧化程度、片层大小及含量等)对石墨烯防腐效果的影响, 最后对各种方法进行综合比较, 并对未来的发展进行展望. 本文通过对已有工作的回顾, 为今后制备防腐性能更加优良的石墨烯材料提供重要的参考.

关键词:

石墨烯/
涂层/
金属/
防腐

Abstract

As an emerging material, graphene has become a research hotspot in the field of anti-corrosion because of its excellent chemical inertia and permeability resistance. In this paper, combined with the latest research results, the applications of graphene film and graphene powders in the field of anti-corrosion are discussed more comprehensively. First, the anti-corrosion mechanisms of graphene (mainly including barrier effect, shielding effect, corrosion inhibition synergy, enhancement of coating adhesion, cathodic protection, and self-healing effect) and its corresponding coating preparation methods (graphene film prepared by chemical vapor deposition method and composite coatings prepared with graphene powders) are introduced. Then, the influences of different factors such as defects, conductivity, oxidation degree, flake size, and content of graphene on the anti-corrosion performance are discussed. Finally, various methods are comprehensively compared with each other, and future development is prospected. This paper not only reviews the existing work, but also has a certain reference value for preparing graphene materials with better corrosion resistance in the future.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.

通信作者:青芳竹,qingfz@uestc.edu.cn; 李雪松,lxs@uestc.edu.cn

作者简介:

青芳竹, 电子科技大学副教授, 四川大学材料学专业博士. 研究领域为石墨烯等二维材料的制备与应用, 已发表SCI论文20余篇. 现作为第一负责人主持国家自然科学基金、四川省应用基础研究项目两项

李雪松, 电子科技大学教授, 化学气相沉积甲烷在铜箔上合成大面积石墨烯薄膜方法的发明人. 清华大学机械工程专业学士、材料加工工程专业硕士, 美国伦斯勒理工材料工程专业博士. 研究领域为石墨烯等二维材料的制备与应用. 已发表包括Science等顶级期刊SCI文章70余篇, SCI统计引用次数27000多次. 2009年发表在Science的Large-area synthesis of high-quality and uniform graphene films on copper foils论文被Science选为2009年度重大突破之一, SCI引用8000余次. 该发明已在石墨烯薄膜制备研究与生产中得到了广泛的应用

基金项目:国家自然科学基金(批准号: 51802036, 51772043)资助的课题

Authors and contacts

1.
2.

Corresponding author:Qing Fang-Zhu,qingfz@uestc.edu.cn; Li Xue-Song,lxs@uestc.edu.cn

Funds:Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 51802036, 51772043)

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