金属腐蚀防护有机涂料的研究进展

金属材料的微生物腐蚀与防护研究进展摘要：人们对金属腐蚀的危害关注度越来越高，如金属构件在大气中生锈，船舶遭受海水和微生物的腐蚀，埋藏在地下的输油、输气管线因土壤和细菌的腐蚀而发生穿孔，化工机械由于常与强腐蚀性酸、碱、盐介质接触而使用寿命缩短等。

关键词：金属材料；微生物腐蚀；生物膜；腐蚀防护；自然海水中，微生物倾向于附着在材料表面形成生物膜，它在金属/溶液界面扮演着双重角色。

金属的微生物腐蚀通常由多种微生物协同作用，具有复杂的作用机制，应该综合运用各种物理、化学手段，尤其是防护性涂层方法才能达到控制腐蚀的目的。

一、金属材料的腐蚀机理1.金属腐蚀的发生。

金属受周围介质的化学及电化学作用而被破坏，这种现象叫金属的腐蚀。

由于腐蚀导致的金属破坏都是先从表面开始，所以金属表面的破坏程度最大。

2.金属腐蚀的分类，按腐蚀机理可以将金属腐蚀分为化学腐蚀与电化学腐蚀两大类。

化学腐蚀就是金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而被氧化损耗。

电化学腐蚀则是金属表面与离子导电的介质因发生电化学作用而产生破坏。

不论是化学腐蚀还是电化学腐蚀，金属腐蚀的实质都是金属原子被氧化成金属阳离子的过程。

二、金属材料海洋腐蚀的防护1.电化学保护，电化学保护分为阴极保护和阳极保护。

阴极保护的原理如下：利用电化学原理，将被保护的金属设备进行外加阴极极化降低或防止腐蚀；将被保护金属进行外加阴极极化以减少或防止金属腐蚀的方法叫做阴极保护法。

阴极保护有包括外加电流阴极保护和牺牲阳极保护。

外加电流法是将被保护的金属与另一附加电极作为电解池的两极，被保护金属为阴极，这样就使被保护金属免受腐蚀。

牺牲阳极保护法是将活泼金属或其合金连在被保护的金属上，形成一个原电池，这时活泼金属作为电池的阳极而被腐蚀，基体金属作为电池的阴极而受到保护。

外加电流阴极保护所需保护电流是由直流电源(如蓄电池、直流发电机、整流器等)提供的；而牺牲阳极保护中所需保护电流是由牺牲阳极的溶解所提供的。

ｌ ｙ， ａ ｎｄ ｐ ｒ ｏ ｓ ｐｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐｍｅ ｎ ｔ ｔ ｒ ｅ ｎｄ ｏ ｆ ｍｅ ｔ ａ ｌ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｙ． ｇ
ＨＥ Ｙ ｉ ， 一， ＸＵ Ｚｈ ｏ ｎ ｇ— ｈ ａ ｏ ， ＣＨＥＮ Ｈａ ｎ ｇ — ｙ ｕ ， Ｔ ＡＮＧ Ｙ ａ ｈ ． ． １ ｉ ．， Ｃ ＨＥＮ Ｄａ ｎ
（ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ｌ ａ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｗ ｅ ｓ ｔ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｍ ｉ ｔ ｙ ， Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ６ １ ０ ５ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｋ ｅ ｙ
展， 并展望 了金属防腐理论与技术 的发展趋势。 关键词 ： 金属材料 防腐 ； 缓蚀剂 ； 镀层； 涂层
中图分类号 ： Ｔ Ｑ ６ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １— ３ ２ ０ ６ （ ２ ０ １ ３ ） １ １— ２ ０ ６ ５— ０ ３
Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｍｅ ｔ ａ ｌ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｐｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
中的， ２ Ｏ 世纪 ６ Ｏ年代是腐蚀科 学技术发展 的黄金 期， 正是这个时期促进了缓蚀剂的快速发展 ， 缓蚀剂 的品种也相应 的增加。７ ０年代末 ， ７ ７ ０ １ 复合缓蚀剂 的成功研 制 ， 解 决 了 国 内油 井 酸化 缓 蚀 剂技 术 的难 题， 此后缓蚀剂品种 和缓蚀机理方 面的研究快速发 展， 目 前部分缓蚀剂产品已经能够达到 国外 的技术 水平 ， 有些用于油井酸化 的缓蚀剂 已经处于世界领

中圈 分类号 ： ６１４ ￣ ７ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ０— ４ ４ ２ ０ ） １ ０ ４— ３ １０ ６ ９ （０ ８ ０ —００ ０
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｖ ｌｐｍ ｅ ｆＡｎ ｉ— ｃ ｒ ｏ ｉ ｎ Ｃｏ ｔｎ ｏ ｅａ ｓ ａ ｃ ｎｄ Ｄｅ ｅｏ ｎｔｏ ｔ － ｏ ｒ ｓｏ ａ ｉ ｇ ｆ ｒＭ ｔ ｌ
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—
金 属 的腐 蚀是 金 属受环 境 介 质 的化 学 或 电化 学 作用而被破坏的现象。金属 的腐蚀遍及各个行业领 域， 给国民经 济带来 了巨大的损失。在工业发达 国
金属 表面形 成 原 电池 是 电化 学 腐 蚀 的条 件 ， 电 池 原
保护 ， 防止 腐蚀 的发 生 。其 中 ， 金属 设 备 防腐 蚀 最 有
效 温 常用的方法之一 ， 是在金属表面涂敷防腐蚀涂 定 律 可表示 为 ： 层， 以隔绝腐蚀介 质与金属基体 的接触 。防腐涂料 Ｗ＝（ ｔＦ ）， Ｍ／ ｎ 蚀 和其它涂 料工样‘ ， 其配方组成主要包括基料 （ 树脂 ） 、 式 中 ， 表示 在 ｔ 时金 属 所溶 解 的克 数 ， 表 秒 颜填料和溶 。 料树脂是成膜物质 ， 荆 是涂料 中的 示 金 属 的原子 量 ， 示 金 属 离 子 的 电 荷 数 ， 表示 ｎ表 主要成分： ， 它的分乎结构决定着涂料 的主要性能 ； 颜 法拉 第常数 。 填料是用来辅 助隔离麝蚀 因素的 ， 根据作用机理又 根据上 式 ， 尽可 能 减 少 腐蚀 电流 ， 可 达 防 腐 蚀 蚀 可 分 为防锈 颜 料 和 片 状 填 料 ； 剂 分 为 有 机 溶 剂 或 目的。腐 蚀 电流 ， 的大小 ， 决 于金属 与水 、 和 电 溶 蚀 取 氧 水 ， 来溶 解基 料树脂 ， 于 成 膜 。笔 者针 对 几 种常 解质 等腐 蚀 因素 的隔离 程 度 。防腐 涂 料 就 是通 过 低 用 便 用 的金 属 防腐涂 料 的最新 研究 进展 进行 简要 分析 。 渗透 性涂 膜 对腐 蚀性 物 质 屏蔽 ， 防止 其 与 金 属 接 触

中国材料腐蚀与防护现状腐蚀是指金属材料在与环境接触的过程中，由于化学或电化学作用而导致的材料性能恶化的现象。

在中国这个拥有广阔土地和丰富资源的国家，腐蚀问题不可忽视。

本文将主要讨论中国材料腐蚀与防护的现状。

一、材料腐蚀的类型根据腐蚀的原理和机制，腐蚀可以分为化学腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀等几种类型。

其中，化学腐蚀是指金属在化学介质（如酸、碱、盐等）的作用下发生的腐蚀；电化学腐蚀是指金属在介质中扮演阳极和阴极角色，通过电子传递和物质扩散而发生的腐蚀；微生物腐蚀则是指由微生物产生的酶、酸等物质对金属的腐蚀作用。

二、中国材料腐蚀的现状在中国，腐蚀对材料的破坏是经济、社会和安全的重大问题。

据统计，中国每年因腐蚀带来的直接经济损失约为国内生产总值的3%左右，相当于几百亿人民币。

腐蚀不仅在工业生产中造成材料的早期失效和设备的事故，还对基础设施如桥梁、管道、水电站等的安全运行产生重要影响。

近几年来，中国政府高度重视腐蚀问题，并采取了一系列措施加以解决。

政府部门加大了对腐蚀防护技术的研发投入，并积极推动在工艺、材料及装备等方面的创新。

另外，加强监管执法力度，推出一系列相关政策和法规，加强腐蚀防护工作的宣传教育，提高相关人员的意识和技能。

三、中国材料腐蚀防护的技术为了有效应对腐蚀问题，中国在材料腐蚀防护方面进行了一系列的研究和探索。

以下是几种主要的腐蚀防护技术。

1.表面涂层技术表面涂层技术是目前应用最广泛的腐蚀防护技术之一。

通过在金属材料的表面形成一层阻挡物，有效隔绝了材料与环境的接触，以达到防腐蚀的目的。

常见的表面涂层材料包括涂料、油漆、聚合物等。

2.电化学防蚀技术电化学防腐蚀技术通过施加电压或电流的方式，在金属表面形成一层保护膜，减少金属与环境的接触，降低腐蚀速率。

常见的电化学防腐蚀技术包括阳极保护和阴极保护等。

3.高温防腐蚀技术高温环境下材料的腐蚀问题同样引起了重视。

高温防腐蚀技术通过选择具有良好抗高温腐蚀性能的材料，以及采取隔热措施等方式，保护材料在高温环境下的安全使用。

新型金属腐蚀保护涂层的研究及其应用一、引言金属腐蚀是一个非常普遍的问题，因为金属在各种环境中都会遭受各种形式的腐蚀性攻击，如酸、碱、盐、氧气、水分等，这些因素都会损害金属结构的物理性能和化学性能。

为了保护金属材料，发展了很多种金属腐蚀保护方法，其中最受欢迎的是金属腐蚀防护涂料技术，因为它具有防腐性能和装修效果两大优点。

目前，随着科学技术的不断发展，新型金属腐蚀保护涂层被广泛研究和应用。

二、新型金属腐蚀保护涂层的研究现状当前，有很多种新型金属腐蚀保护涂层正在研究中，例如多孔纳米氧化铝涂层、碳纳米管增强防腐涂层、粘附力强的有机涂层等，这些涂层在防腐性能、装饰性能和耐久性等方面都有很好的表现。

1、多孔纳米氧化铝涂层多孔纳米氧化铝涂层是采用气相沉积法制备的一种新型防腐涂层。

通过将氧化铝纳米颗粒形成一种多孔结构，能够阻止外部物质的进入，进而达到防腐的目的。

实验结果表明，该涂层具有极佳的耐腐蚀性能，在酸、碱等强酸性介质中都能长时间维持完好的状态，能够延长金属材料的使用寿命。

2、碳纳米管增强防腐涂层碳纳米管被广泛应用于各种领域，也在金属腐蚀保护涂层中得到了广泛的应用。

研究表明，纳米碳管是一种非常优秀的防腐增强材料，将其与传统的腐蚀防护涂层结合使用，能够增加涂层的防腐性能和机械强度，提高涂层的耐久性和抗腐蚀性能。

3、粘附力强的有机涂层在金属腐蚀防护涂层的研究中，粘附力被认为是最为重要的因素之一。

目前，研究人员通过改进有机涂层的化学成分，成功研究出一种粘附力非常强的有机涂层。

该涂层不仅能够有效避免金属腐蚀，还能够有效阻止水和空气的进入，降低腐蚀的发生率。

三、新型金属腐蚀保护涂层的应用前景在今后的发展中，新型金属腐蚀保护涂层将会有更广泛的应用。

一方面，涂料生产厂家将会推出更多更好的金属腐蚀保护涂层，这些涂层将会更加环保、高效、耐久、安全，成本也更加亲民。

二方面，随着工业化进程的不断推进，很多领域对金属的腐蚀防护需求也会逐渐增多，新型金属腐蚀保护涂层就可以充分满足这些需求。

因 工 业 防 腐 涂 料 涉 及 的 范 围 十 分 广 泛 ，从 被 保 护 的 底 材 可 分 为 钢 裸 露 的 钢 铁 表 面 腐 蚀 消 耗 的 水 和 氧 的 消 耗 速 度 ， 此 涂 料 的 作 用 不
铁 、 凝 土 、 合 金 等 表 面 用 的 保 护 和 装 饰 涂 料 ； 使 用 环 境 和 用 途 可 能 是 简 单 的 屏 蔽 作 用 ， 人 认 为 涂 料 的 防 腐 蚀 作 用 是 因 导 电 度 低 混 铝 按 有
２ 防 腐 涂 料 概 况
２ １涂 料 概 述 ，
便 可 以溶 解 于漆 膜 下 部 的水 。
２ ３防 腐 涂 料 的 分 类 ． 防 腐 涂 料 有 很 多 种 分 类 方 法 ， 根 据 所 用 成 膜 物 质 的 不 同 ， 防 腐
以 防 腐 蚀 为 主 要 功 能 的 涂 料 称 为 防 腐 蚀 涂 料 ， 防 腐 涂 料 的 基 本 涂 料 可 以 分 为 环 氧 树 脂 防 腐 涂 料 、 氨 酯 防 腐 涂 料 、 胶 树 脂 防 腐 聚 橡 组 成 可 以归 纳 为 下列 几 个 方 面 ： ｌ 成 膜 物 质 ： 两 个 基 本 作 用 是 包 容 涂 料 中 的 各 种 材 料 ， 固 、 有 牢
环 氧 树 脂 是 指 在 结 构 中 含 有 两 个 以 上 的 连 环 氧 基 的 树 脂 ， 环 氧
树 脂 作 为 防 腐 蚀 涂 料 的 重 要 原 料 ， 的 品 种 很 多 ， 要 可 分 为 两 大 它 主
２、 料 ： 腐 蚀 涂 料 主 要 由 基 料 （ 脂 ） 颜 料 所 组 成 。 颜 料 在 类 【 ． 颜 防 树 及 ３ 】
尽 可 能 的 高 。 次 是 形 成 涂 层 基 体 。 层 的 基 体 是 树 脂 ， 求 形 成 的 其 涂 要 固 化 物 还 具 有 较 高 的 机 械 强 度 及 优 良 的 耐 酸 碱 性 ． 热 性 ， 磨 性 耐 耐

材料研究与应用 2024，18（1）：95‐105Materials Research and ApplicationEmail ：clyjyyy@http ：//mra.ijournals.cn 异种金属电偶腐蚀防护方法研究进展张学敏1,2,林贤坤1,王旭东1,2,杨焜2*,张小锋2（1.广西科技大学机械与汽车工程学院，广西 柳州545006； 2.广东省科学院新材料研究所/现代材料表面工程技术国家工程实验室/广东省现代表面工程技术重点实验室，广东 广州510650）摘要： 铝合金、钛合金等轻质合金材料广泛应用于飞机、舰船等高端装备的管路系统中，用来传送水、油/气等工质并连接各种机械设备。

在应用过程中，异种金属在电解液中接触而引起电化学反应并发生明显的电偶腐蚀现象，直接影响设备的结构完整性和服役安全性，必须采取措施预防此类电偶腐蚀的发生。

介绍了电偶腐蚀发生的原理及影响因素，总结了近年来电偶腐蚀防护方法及绝缘防护涂层的研究现状，提出了电偶腐蚀防护值得关注的问题。

关键词： 电偶腐蚀；影响因素；防护方法；涂层防护；异种金属；电化学反应；阴极保护；阳极氧化中图分类号：U177.2 文献标志码： A 文章编号：1673-9981（2024）01-0095-11引文格式：张学敏，林贤坤，王旭东，等.异种金属电偶腐蚀防护方法研究进展［J ］.材料研究与应用，2024，18（1）：95-105.ZHANG Xuemin ，LIN Xiankun ，WANG Xudong ，et al.Research Progress of Protection Methods Against Dissimilar Metals Galvanic Corrosion ［J ］.Materials Research and Application ，2024，18（1）：95-105.0　引言铝合金、钛合金等轻质材料在船舶、油气、航空、建筑和医疗器械等领域中，为了满足使用条件且符合经济要求，广泛应用于各种管路系统中，用来传送水、油/气等工质并连接各种机械设备，在这之中不可避免的会存在异种金属之间的接触，造成电偶腐蚀［1］。

改性丙烯酸酯金属防腐蚀涂料的研究进展摘要;综述了丙烯酸酯防腐蚀涂料用有机硅改性、环氧树脂改性、有机氟改性、有机硅/环氧树脂改性以及纳米材料改性的研究情况,并指出了丙烯酸酯防腐蚀涂料的应用现状、存在的问题以及发展趋势。

关键词;丙烯酸酯;环氧树脂;有机硅树脂;防腐蚀丙烯酸系乳胶涂料具有优良的环保性和良好的耐热性、耐候性、耐腐蚀性、耐玷污性、附着力高和保光保色性好等优点。

但在实际应用中,由于自身结构的限制,在硬度、抗污染性、耐溶剂性等方面仍存在一些不足之处。

为了更好地提高丙烯酸酯涂料的防腐蚀性能,扩大其应用范围,需要对丙烯酸酯乳液进行改性。

本文对丙烯酸酯乳液金属防腐蚀涂料的改性情况进行综述。

1 环氧树脂改性环氧树脂具有粘附力强、成型收缩率低、化学稳定性好、电绝缘性以及热稳定性好等优点。

环氧改性丙烯酸乳液既具有环氧树脂的高模量、高强度、耐化学品和优良的防腐蚀性,又具有丙烯酸树脂光泽、丰满度和耐候性好等特点,且价格低廉,适用于装饰性要求高的场合,如塑料表面涂装和加工过程(如表面处理、电镀、烫金、镀膜等)的需要。

常见的改性方法有自由基聚合和酯化法。

以高氯化聚乙烯树脂和环氧丙烯酸树脂为主要成膜物质,添加防腐蚀颜填料,制得单组分、附着力好、防腐蚀性和耐候性优异的防腐蚀涂料,已广泛用于钢结构、桥梁等的防腐蚀工程。

用环氧树脂改性亲水性丙烯酸树脂,改性后涂层的亲水性和耐水性能达到较好的均衡,耐蚀性和附着力得到提高。

采用E-10环氧改性丙烯酸树脂为基料,N75聚氨酯为固化剂,HT 助剂高光疏水物,制备具有良好耐酸、酸碱性能的自清洁防腐蚀涂料。

通过反相转法,用磷酸和丙烯酸及其酯类单体对环氧树脂进行改性,得到一种性能优良的水性丙烯酸改性环氧树脂防腐蚀涂料乳液。

]利用丙烯酸环氧树脂的接枝共聚反应制备了环氧-丙烯酸自乳化自交联水性防腐蚀乳液,所制得乳液的固含量为20%~40%,并且乳液的储存、稀释、机械和冻融等稳定性好。

2 有机硅改性有机硅和丙烯酸酯共聚可以制得以丙烯酸酯类大分子为主链,侧链为带烷氧基或羟基的硅烷或聚硅氧烷的有机硅改性丙烯酸树脂乳胶涂料,以该树脂为主要成膜物的硅丙涂料集丙烯酸涂料和有机硅涂料之长,不仅具有超耐候性,还具有优异的耐水性、耐盐雾、耐温变性、耐玷污性及耐洗刷性能,主要应用于对耐候性能有特殊要求的建筑外墙涂料、工程机械涂料以及作业环境更为恶劣的码头设备、海洋设施等的表面防腐蚀及装饰。

《高性能水性金属防腐涂料的制备及性能研究》摘要：随着现代工业技术的不断发展和环境保护意识的增强，对金属防腐涂料的需求逐渐增大。

本论文针对高性能水性金属防腐涂料的制备及性能进行了深入研究，通过优化配方和改进制备工艺，成功制备出一种具有优异防腐性能的涂料。

本文首先介绍了研究背景和意义，然后详细阐述了实验材料和方法、实验结果及分析，最后对研究结果进行了总结和展望。

一、研究背景及意义金属防腐涂料是保护金属材料免受腐蚀的重要手段之一。

随着工业技术的快速发展和环保要求的提高，传统溶剂型防腐涂料已无法满足市场需求。

因此，开发具有优异防腐性能、环保无害的高性能水性金属防腐涂料显得尤为重要。

本研究的目的是通过制备高性能水性金属防腐涂料，提高金属材料的耐腐蚀性能，延长其使用寿命，同时为环保事业做出贡献。

二、实验材料和方法1. 实验材料实验所需材料包括树脂、颜料、添加剂、溶剂等。

其中，树脂是涂料的成膜物质，对涂料的性能起着关键作用。

颜料可提高涂层的耐候性、遮盖力等性能。

添加剂包括防腐剂、流平剂、消泡剂等，用于改善涂料的性能。

溶剂主要起到调节涂料粘度和分散颜料的作用。

2. 实验方法（1）配方设计：根据实际需求，设计出适合的涂料配方。

（2）制备工艺：将各组分按照一定比例混合，经过研磨、分散、调色等工艺步骤，制备出涂料。

（3）性能测试：对制备出的涂料进行性能测试，包括耐盐雾性、附着力、柔韧性等。

三、实验结果及分析1. 制备工艺优化通过调整配方中各组分的比例和制备工艺参数，成功制备出具有优异性能的高性能水性金属防腐涂料。

优化后的制备工艺包括选择合适的树脂、颜料和添加剂，以及调整研磨、分散、调色等工艺参数。

2. 性能测试结果（1）耐盐雾性：经过多次耐盐雾性测试，本研究所制备的高性能水性金属防腐涂料表现出优异的耐腐蚀性能。

在规定的测试时间内，涂层未出现明显的腐蚀现象。

（2）附着力：涂层的附着力是衡量涂料性能的重要指标之一。

本研究所制备的涂料具有良好的附着力，可与金属基材紧密结合，防止涂层脱落。

石墨烯在防腐涂料中的研究进展及应用摘要：防腐涂料是指由底漆、中漆和面漆组成的具有防腐蚀功能的涂料，依据涂料应用领域的不同，可以分为常规防腐涂料和重防腐涂料。

一般常见的防腐涂料有环氧树脂涂料、醇酸树脂涂料、聚氨酯涂料、丙烯酸树脂涂料、富锌涂料等。

鉴于此，本文主要分析石墨烯在防腐涂料中的研究进展及应用。

关键词：石墨烯；防腐涂料；应用1、石墨烯简介1.1、石墨烯的结构石墨烯是碳原子sp2杂化形成的蜂窝状平面薄膜，是一种仅有单层原子厚度的二维材料，也被称为单原子层石墨。

石墨烯是世界上已知的最坚硬且最薄的纳米材料，虽然只有1个碳原子厚度，但在外应力作用下抵抗变形能力大小的模量可达1012Pa。

1.2、石墨烯的制备方法（1）机械剥离法是最早被发现并用于生产石墨烯的方法，该方法对于实验设备要求极低，操作简便，效果明显，并且获得的石墨烯样品的质量很好。

因此，实验室生产以及石墨烯用量偏小的公司，大多使用该方法来制备石墨烯。

主要是将机械力作用在石墨表面，使其受力剥离，由原来的多层变为一层或数层。

（2）氧化还原法是当前制备石墨烯最为流行的方法之一，也是实验室批量生产石墨烯所采用的方法。

该方法以石墨或膨胀石墨为原材料，首先将石墨或膨胀石墨加入到浓硫酸中，加入强氧化剂得到蓬松的氧化石墨烯，再加入强还原剂，得到石墨烯。

该法制备周期短，成本较低，设备简单，而且可以得到氧化石墨烯；但制备过程中应用强酸、强氧化物等物质，较为危险，而且得到的石墨烯有较多缺陷，如电学和力学性能不够优异。

（3）外延生长法碳化硅外延生长法：将碳化硅置于高温高压环境中，使硅原子蒸发，将碳原子留在载体上。

该方法可以制备单层大面积石墨烯，其质量十分优异。

但由于制备条件严苛、成本昂贵、转移困难，导致应用受限。

金属催化外延生长法：在超高真空的条件下，将碳氢化合物加到具有催化活性的过渡金属基底表面，并通过加热使吸附在金属表面的气体催化脱氢得到石墨烯薄膜。

对于碳原子来说要有较低的溶解度，这样才能通过化学腐蚀的方法使石墨烯与基底实现分离，不然不利于石墨烯的后续加工。

管理及其他M anagement and other 导电聚合物材料在金属防腐涂料中的研究进展罗长虹摘要：导电高分子材料能起到阳极保护金属的效果。

现在，导电高分子材料已广泛应用于船舶，港口码头设备，军舰，混凝土钢，钢筋加固、化工设备、送变电设备、铁路桥梁等防腐工程已有良好的应用前景。

导电聚合物材料不仅同时具备导电聚合物良好的氧化还原特性，同时导电聚合物作为新材料，由于原料易得，合成工艺简单，环境友好等优点，已成为金属防腐领域的研究热点，进而其被广泛地应用于金属的腐蚀防护材料中。

本文首先简要介绍导电聚合物材料的特性，并简要介绍了导电聚合物材料的制作方法，包括电化学法、化学氧化聚合法与分散液混合法即化学气相沉积法等其他方法，并对导电聚合物材料在防腐涂料中的应用性能进行总结，最后对当前导电聚合物材料的研究进展、不足之处进行分析。

希望本文可以为导电聚合物材料在防腐涂料中的相关研究工作提供借鉴参考价值。

关键词：导电聚合物；金属；防腐涂料基于导电聚合物材料优良的防腐蚀性能，本文综述了近年来关于导电聚合物材料复合防腐蚀材料的制备方法、应用及性能，重点介绍了导电聚合物防腐蚀材料的制备方法，讨论了用电化学方法和化学氧化法制备导电聚合物材料的机制及其特性；同时，介绍了导电聚合物材料在防腐蚀领域的应用，总结了导电聚合物防腐蚀材料在金属表面直接成膜和借助成膜物成膜的涂层的防腐蚀性能。

1 导电聚合物材料简介导电聚合物是指在碳骨架中具有共轭电子体系的聚合物材料，可以通过自身的导电性或掺杂其他材料来实现其特有的导电功能。

通常情况下导电聚合物材料符合材料中的导电聚合物为聚苯胺（PANI）与聚吡咯（PPy）等，此类物质具有环境污染性小、合成便捷、成本低廉、导电性能强等特点，并且可以凭借自身的氧化还原反应，对金属基体表面进行钝化处理，从而提高金属材料表面的耐腐蚀性，被广泛地应用于金属防腐材料中。

导电聚合物由于其出色的物理化学性质，在腐蚀防护领域拥有值得深入研究的广阔前景。

酚醛树脂纳米涂料在金属防护方面的应用研究摘要：酚醛树脂纳米涂料作为一种新型的金属防护材料，在实际应用中具有广阔的前景。

本文通过对酚醛树脂纳米涂料的研究，分析了其在金属防护方面的应用，探讨了它的优点、制备方法以及应用效果。

研究结果表明，酚醛树脂纳米涂料具有良好的耐蚀性、耐候性和抗磨损性能，能够有效延长金属的使用寿命，提高金属的防护效果。

因此，酚醛树脂纳米涂料在金属防护方面具有广泛的应用前景。

1. 引言金属材料作为一种常见的结构材料，在工业和日常生活中广泛应用。

然而，由于金属材料容易受到氧化、腐蚀和磨损等因素的影响，导致金属件的使用寿命大大缩短。

因此，寻找一种有效的金属防护材料对于延长金属件的使用寿命具有重要意义。

2. 酚醛树脂纳米涂料的制备方法及特性2.1 制备方法酚醛树脂纳米涂料主要通过溶液法、溶胶-凝胶法和乳化法制备。

其中，溶液法是最常见和简便的制备方法之一。

2.2 特性酚醛树脂纳米涂料具有以下几个特点：（1）纳米颗粒粒径分布均匀，表面平整度高，具有较大的比表面积；（2）具有良好的耐蚀性和耐候性，能够阻断氧化物和水分的渗透，有效抵抗金属腐蚀；（3）具有良好的抗磨损性能，能够减轻金属表面的磨损程度；（4）具有较高的热稳定性和机械强度。

3. 酚醛树脂纳米涂料在金属防护方面的应用效果评价3.1 耐蚀性能酚醛树脂纳米涂料在金属防护方面的主要应用之一是提供良好的耐蚀性能。

研究表明，酚醛树脂纳米涂料能够有效阻断氧化物和水分的进入，形成稳定的防护膜，从而延长金属件的使用寿命。

3.2 抗磨损性能金属表面的磨损是影响金属件寿命的重要因素之一。

酚醛树脂纳米涂料具有良好的抗磨损性能，能够减轻金属的表面磨损程度，提高金属件的使用寿命。

3.3 耐候性能酚醛树脂纳米涂料在户外环境中具有良好的耐候性能。

研究发现，酚醛树脂纳米涂料能够抵抗紫外线辐射和氧化等因素的侵蚀，保持涂层的稳定性和防护效果。

4. 未来展望酚醛树脂纳米涂料作为一种新型的金属防护材料，在实际应用中具有广阔的前景。

随着工业的发展,金属材料以其良好的硬度、导电、导热性和延展性等优点,被广泛应用在制造业领域。

但其也有着长期处在“负面”环境中不可避免地会发生腐蚀而失效的特点。

金属腐蚀是指金属和周围环境介质之间发生化学或电化学反应,从而引发的破坏或变质。

据统计,因腐蚀造成的损失约占经济生产总值的1.5%~2.4%,全球每年由于腐蚀造成的金属损失占全年产量的20%~40%。

美国现阶段每年因金属腐蚀受到的经济损失约为2200亿美元,由腐蚀所造成的经济损失占当年国民生产总值(G N P )的3%~4%[1]。

在中国,每年金属腐蚀造成的经济损失约占G N P的4%,腐蚀损失超过火灾、风灾和地震的总和[2]。

金属防护中常见的方法有5种,分别是发展耐腐蚀材料、加入缓蚀剂、电化学保护、涂覆保护涂层、金属表面改性[3]。

其中最常用的方法是涂覆保护涂层,通过在金属表面涂覆保护性的物质,防止金属与空气中的水、气体、土壤及其他腐蚀性较强的介质接触,进而达到保护效果。

涂层技术的应用范围广,使用方便,对于金属的防护效果明显,涉及电力、电机、电器、电子、航空、核能、空间技术等各个领域,具有很大的发展潜力。

1有机涂层的研究进展随着基础建设、钢铁产业的发展,人们对有机涂料的需求量也越来越高。

有机涂料可在金属表面形成一层连续牢固附着的连续薄膜,对金属设备起到保护的作用。

有机涂料具备良好的耐腐蚀性、附着力强、一定的机械强度,以及本身的透气性等特征[4]。

传统的有机涂料可以在低温和腐蚀介质中起到良好的保护作用,但是当设备运行达到120℃时,涂层的防腐效果会受到很大的影响,如环氧树脂防腐涂料、聚氨酯防腐涂料等。

近年来,随着纳米材料的出现,有机涂层的制备和研究又逐渐活跃起来,进入了发展的黄金时期。

1.1水性涂料水性涂料是以水作溶剂或者作分散介质的涂料,具有环保、质地薄、耐蚀性好等优点,是涂料中的主流产品,具有较高的研究应用价值。

(1)用简单的材料对水性涂料进行改性,来增加其防腐性能。

军用涂料和涂层研究与应用进展军用涂料和涂层研究与应用进展2007-08-28 10:57综述了涂料和涂层在军品中的研究与应用现状。

从飞机用涂料和涂层、舰船用涂料和其他装备用涂料三方面进行了概述。

展望了军用涂料的发展趋势。

关键词军品涂料涂层军用涂料和涂层1 前言世界上最先进的材料和技术往往首先应用在军事领域之后才转为民用或是军民共用涂料和涂层也不例外。

作为一种有效、方便、经济的金属防护手段涂料和涂层在军品中得到了广泛的应用一些特殊功能的涂料和涂层更是起着不可替代的作用。

本文对军用涂料和涂层的研究和应用作一归纳以期抛砖引玉供本领域同行参考。

2 飞机用涂料和涂层2.1 飞机蒙皮涂料和防护涂料现用的飞机蒙皮涂料主要为聚氨酯涂料使用寿命约为10 年耐温限度为150 ℃。

英国Desoto 公司90 年代初研制出了氟树脂涂料作为飞机蒙皮涂料使用寿命达到20 年。

日本特殊涂料公司和日本富士重工业公司共同开发了一种有机硅改性聚氨酯涂料以解决可能的热老化问题。

美国在未来的航空战斗机中亦将采用一种含羟基氟树脂与异氰酸酯结合的氟涂料以提高航空涂料的保护性能和使用寿命1 。

国内北京航空材料研究院和天津灯塔涂料研究所等也都研制出了含氟聚氨酯涂料性能完全符合国家标准和美军标飞机蒙皮漆的要求2 。

为解决飞机在环境作用下的腐蚀失效问题夏成宝等3 研制了一种可剥性防腐蚀封存涂料该涂料由氯代聚氯乙烯、增韧剂、抗氧化剂、光稳定剂、抗菌剂、有机溶剂等组成用该涂料对某型军用飞机进行了中长期整体防腐蚀封存处理每台装备仅维护费用就节约10 余万元。

紧急启封时只用 1.5h 即可将涂层全部剥离启封后表面光洁如新各种部件无腐蚀现象。

2.2 隔热涂层4-11 隔热涂层可分为两大类一类是低导热率的固定涂层另一类是受热后燃烧、挥发的有机烧蚀涂层。

固定涂层一般氧化物、氮化物或金属合金制成在500 ℃以下的场合也可采用有机树脂如氟橡胶、氟树脂、有机硅、聚亚酰胺等。

腐蚀与防护学科的最新进展、发展趋势、应用前景一、腐蚀与防护学科的内容与最新进展随着社会的发展，三大公害（自然灾害、环境污染、腐蚀）之一的腐蚀越来越受到重视，腐蚀是悄悄自发的一种冶金的逆过程，发生在我们生产、生活和建设的各个环节。

1999年开始的“中国工业与自然环境腐蚀问题调查与对策”，历时3年。

其结果表明：我国每年腐蚀总损失可达5000亿元以上。

约占国民生产总值（GNP）的5%。

应如同对待医学和环保一样重视腐蚀问题。

在近一个世纪的研究中，腐蚀与防护学科基本形成了自己的体系，材料的腐蚀控制，从材料的研发、材料的腐蚀性能评价、材料的选择与设计、先进涂层的选用、阴极保护技术以及腐蚀的理论体系等方面开展了大量的工作，积累了丰富的经验。

目前，腐蚀科学与技术研究开发的新前沿扩展到从纳米技术到宏观材料的腐蚀科学与工程。

大气腐蚀、石油天然气化工工业腐蚀、有色金属与合金腐蚀、涂层和表面修饰、不锈钢的腐蚀与金属钝化、阴极保护等腐蚀问题继续受到关注和重视。

尤以大气腐蚀、涂层和表面修饰及不锈钢的腐蚀与钝化研究及其在各行业的应用表现最为活跃。

1、在大气腐蚀方面从不同角度致力于耐蚀材料和材料耐蚀性的研究。

各国学者普遍关注的问题是：耐候钢锈层组分分析和结构解析；合金元素在锈层中的作用和存在状态；应用X射线同步辐射技术分析锈层超细颗粒的组成和纳米结构；使用ACM传感器监测耐候钢的大气腐蚀；带锈电极的极化行为和阻抗性质等。

在日本，由于具有岛国气候以及步入人口老龄化社会和劳动力短缺的特点，开发具有免涂装和免维护功能的耐海岸大气腐蚀的耐候钢是其今后发展结构材料的战略选择，因此，耐候钢大气腐蚀的研究在日本十分活跃。

目前，为了降低耐候钢的生产成本，寻找价格较低的合金元素也正在成为研究热点，铝和硅是最有希望和前途成为向耐候钢中添加的合金元素之一。

同时，耐候钢的研究进展都与新的电子技术和表面测试技术紧密联系在一起，如X射线衍射、电子探针、扫描电镜、透射电镜、电子能谱、红外光谱、交流阻抗技术等的相关技术。

候性 、 色 性 和保 光 性 。 新 革 川 选 用 丙烯 酸 和丙 烯 保 杨 酸 正 丁酯 自由基 聚合 ， 得丙 烯 酸 酯乳 液 ， 加人 纳 制 并 米 ＴＯ ， 得水 性 纳 米 丙烯 酸 抗 菌涂 料 ， 有 优异 的 ｉｚ 制 具
１ 水 性 丙 烯 酸 涂 料
目前 很 少 研 究 单 组 分 纯 丙 体 系 ， 般 通 过 不 同 一
富 锌 涂 料 。随 着 对 锌 ／ 酸 盐 化 学 研 究 的深 入 ， 发 硅 开
第 一代水 性环氧体 系直接用乳 化剂进行乳 化 ， 主要
以 聚 乙烯Βιβλιοθήκη 醇 为 乳 化 剂 ， 开 始 研 究 用 多 酰 多 胺 与 环 并
氧化合物 的加成物 、 聚乙氧撑醚等作为乳化剂。 第二 代 水性环氧体系是采用含 环氧基 的水溶性 固化剂乳
再 与含缩水甘油基和 可水解硅烷基 的低聚硅氧烷缩 合反 应 ， 制得涂膜致密 的单组分低温 固化硅丙涂料 ， 其耐水性 、 耐候性 、 耐高温性 、 拉伸强度都有显著提
高 。 国 Ｒ ｈ ＆ Ｈａｓ 司 开 发 的 水 性 双 组 分 环 氧 ／ 美 ｏｍ ｓ公 丙 烯 酸 涂 料 系 列 ＭＡ Ｎ Ｏ Ｅ 一 ８ ，以 环 氧 树 脂 Ｉ Ｃ Ｔ ＡＥ ５
蚀 涂 料 。 ａ ａ Ｈｉｅｏ等 人 采 用 含 环 氧 基 和 羟 基 Ｙ ｎ ｉ ｄ ｎｒ 的丙 烯 酸酯 类 单 体 先 聚合 ， 得 聚 丙 烯 酸 酯 中间体 ， 制
护周期长 ， 耐老化性优异。 唐文静等人 合成 的含氟 丙烯酸 聚酯 以丙烯酸全 氟烷基酯为功能单 体 ， 采用 预乳化半连续 聚合法合成 氟改性 的丙烯 酸树 脂 ， 将 氟元素 引入丙 烯酸酯 的主链 或侧链 ， 配制 的涂料呈 现优异 的耐化 学 品性 、 耐高温 性 、 拉伸 强度 和防腐 性 。目前 ， 性丙烯 酸防腐蚀 涂料 已经广泛 用于钢 水 材、 镀锌件 、 铝材 、 混凝土 、 木材等领域的防腐。

腐蚀原理及防护材料研究一、引言腐蚀是指材料在特定环境中与周围物质相互作用产生的一种破坏过程。

腐蚀对金属、混凝土、塑料等材料产生不同程度的破坏，导致设备损坏、工程质量下降等问题。

为了解决腐蚀问题，研究人员开展了大量的研究工作，探索了多种防护材料及其应用方案。

本文将就腐蚀的原理和常见防护材料进行深入探讨。

二、腐蚀原理1.电化学腐蚀电化学腐蚀是最常见的腐蚀形式，分为氧化性和还原性腐蚀。

在电解质溶液中，金属表面部分区域成为阳极，被氧化，同时还原反应发生在金属表面其他区域。

这种电化学反应使金属腐蚀并形成腐蚀产物。

2.化学腐蚀化学腐蚀是指材料与周围环境中的化学物质直接发生反应，导致材料破坏的过程。

例如，酸洗过程中，金属表面与酸性介质反应产生腐蚀。

3.微生物腐蚀微生物腐蚀主要由细菌、藻类和真菌引起。

这些微生物在特定环境条件下生成代谢产物，这些代谢产物可以引起金属腐蚀，形成微生物腐蚀。

三、常见的防护材料1.有机涂层有机涂层是最常用的防腐方法之一，可以有效地切断金属和外界介质的接触。

有机涂层可以分为有机涂膜和有机涂料两种。

有机涂膜是将有机涂料涂在金属表面形成的一层保护膜，具有良好的耐酸碱、耐油污和耐湿性。

有机涂膜广泛应用于汽车、建筑等领域。

有机涂料以其良好的导电性能和导电性能应用于透光层。

2.金属涂层金属涂层以其良好的导电性能和导电性能而得到广泛应用。

金属涂层可以分为镀锌涂层、镍涂层、铬涂层等，这些涂层都能够提供优异的防腐效果。

金属涂层可用于电子元器件、汽车和航空航天等领域。

3.合金合金是通过将两种或更多不同的金属元素混合制备而成。

合金具有优良的腐蚀性能，可以提高材料的耐腐蚀性能。

例如，不锈钢合金主要添加铬元素，使其具有抗氧化、耐酸碱腐蚀等优良性能。

四、防护材料的研究进展与发展方向1.纳米涂层技术纳米涂层技术是防护材料研究领域的一个新兴方向。

纳米涂层具有高效防护性能、绿色环保、高温耐腐蚀等优点。

未来的研究工作可以着重于纳米涂层的合成工艺、力学性能和湿腐蚀防护性能等方面。