石墨烯是一种二维晶体,人们常见的石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的,石墨的层间作用力较弱,很容易互相剥离,形成薄薄的石墨片。当把石墨片剥成单层之后,这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。
最近,澳大利亚莫纳什大学和美国莱斯大学研究人员合作,用肉眼看不见的石墨烯薄膜作为涂层,使铜的耐腐蚀性增强近百倍,为恶劣环境下的金属防洪提供了巨大潜力。研究人员指出,用石墨烯薄膜作防腐蚀涂层也意味着在开发保护性涂层方面有了模式性转变。相关论文发表在9月出版的《碳》杂志上。
该研究的主要实验人员帕拉玛·班纳吉说,石墨烯具有优良的机械性能和很高的强度。金属上常用的聚合物涂层很容易被刮伤,降低了保护性能。虽然石墨烯涂层从外观上既看不到也摸不着,却更加坚固抗损伤。“我把它叫做‘神奇的材料’。”
在国外科研领域取得进展的同时,在石墨烯涂料产业化方向,国内企业也做出了有益并令人兴奋的进展。近日,苏州高通新材料科技有限公司在涂料产业取得了重大突破,其合作客户在水性涂料中掺杂0.01%高通材料生产的石墨烯产品,合成的石墨烯涂料的韧性及强度提升了20-30%;掺杂0.1%的石墨烯产品,相关性能提升近40%。
常用的聚合物涂层很容易被刮伤,降低了保护性能;而石墨烯来做保护膜,显著延缓了金属的腐蚀速度,更加坚固抗损伤。石墨烯不仅是电子产业的新星,应用于传统工业的前途也不可限量。
高通材料蒋博士表示,基于其大片、均质、分散性极强的少层石墨烯产品的独特优势,在添加量极少的情况下,可明显提升涂料的抗静电、导热、增强、增韧、防腐等性能。并且高通材料的石墨烯规模量产及低成本优势,可助力加速石墨烯在涂料行业的产业化发展。
研究人员指出,这项技术具有广泛的应用前景,从远洋轮船到电子产品,在任何用到金属并有腐蚀风险的地方,都能大大延长金属的使用寿命。这也意味着许多行业将因此节约巨大的成本。石墨烯做金属保护膜已经成功应用,并显著提升了涂料的韧性强度、延缓了金属的腐蚀速度,因此石墨烯未来发展前景广阔,必将得到广泛的应用。