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探析石墨烯的表面改性及其在涂层中的应用石墨烯是由一层厚度仅为一个原子的碳原子构成的二维材料。
由于其具有极高的导电性、热传导性、机械强度和化学稳定性，石墨烯有着广泛的应用潜力。
石墨烯的应用受到了其本身表面性质的限制。
为了改善石墨烯的表面性质，需要对其进行表面改性。
表面改性后的石墨烯可以用于涂层材料中，提高涂层的性能和功能。
石墨烯的表面改性主要包括化学修饰和物理修饰两种方法。
化学修饰是通过在石墨烯表面引入化学官能团来改变其表面性质。
常见的化学修饰方法包括氧化、硝化、氯化、磺酸化等。
这些化学修饰可以引入不同的官能团，如羟基、羧基、氯基等，从而改变石墨烯的表面化学性质。
经氧化修饰后的石墨烯表面变得亲水性增强，可以提高涂层的附着力和耐腐蚀性。
物理修饰是通过在石墨烯表面引入微纳米结构来改变其表面形貌和结构。
常见的物理修饰方法包括机械剥离、熔炼、电弧放电等。
这些物理修饰可以在石墨烯表面形成纳米结构，如纳米颗粒、纳米孔等，从而增加石墨烯的表面积和吸附性能。
经物理修饰后的石墨烯表面呈现出多孔结构，可以提高涂层对溶剂和颗粒的吸附能力。
将表面改性后的石墨烯应用于涂层中可以提升涂层的性能和功能。
表面改性后的石墨烯可以作为填料添加到涂层中，用于增加涂层的机械强度、导热性和阻隔性能。
其高导电性和高热传导性可以提高涂层的导电性和导热性，使涂层具有耐高温、防静电、阻燃等功能。
石墨烯表面改性后的亲水性增强，可以提高涂层的附着力和耐腐蚀性。
石墨烯的表面改性还可以通过控制其表面化学性质来实现对涂层中活性物质的选择性吸附和释放。
石墨烯表面引入特定的官能团后，可以吸附和释放特定的物质，从而在涂层中实现对有机溶剂、催化剂、药物等的选择性吸附和释放。
5.石墨烯防腐涂料对于防腐涂料来说,传统防护涂层受限于自身材料性质及工艺,对金属基体的腐蚀防护作用往往不理想，个别性能突出的成本又很高，降低了涂层的性价比,而且相当一部分涂层因含铅锌或铬酸盐等重金属或有毒物质，存在一定的环境污染风险，也消耗了大量的不可再生资源，不利于社会经济的可持续发展。
因此，开发各类新型长效环保的海洋重防腐蚀涂料成为新热点。
5。
1海洋防腐涂料性能要求海洋防腐涂料一般要求具有如下性能：①具有良好的物理性能。
对腐蚀介质抗渗性好，对钢材表面附着力好；②具有良好的力学性能。
耐海水冲刷、耐海冰碰撞、耐船舶停靠的磨损；③具有优异的化学性能。
耐海水、耐盐雾、耐油、耐化学品、耐紫外线等的侵蚀；④与电化学保护系统相容性好.飞溅区和全浸区涂料要具有耐阴极剥离性;⑤具有良好施工性能。
可在各种环境条件下对不同结构进行高质量涂装施工；⑥符合健康、环保、安全的要求。
5.2海洋工程石墨烯防腐涂料石墨烯广泛和独特的性能展现了其在金属材料防腐领域的巨大潜力。
首先，石墨烯稳定的sp2杂化结构使其能在金属与活性介质间形成物理阻隔层，阻止扩散渗透的进行；其次，石墨烯具有很好的热稳定性和化学稳定性，不论是在高温条件下(可高达1500℃），还是在具有腐蚀或氧化性的气体、液体环境中均能保持稳定。
另外，石墨烯良好的导电、导热性能对金属服役的环境提供了有利条件。
石墨烯还是目前为止最薄的材料，其对基底金属的影响可以忽略不计。
同时还兼具高的强度和良好的摩擦学性能,不仅能提高导电性或耐盐雾性能,还能进一步降低涂层厚度,增加对基材的附着力，提升涂料的耐磨性。
在常用的环氧防腐涂料的基础上通过添加石墨烯制备的新型涂料不仅具有环氧富锌涂料的阴极保护效应、玻璃鳞片涂料的屏蔽效应，更具有韧性好、附着力强、耐水性好、硬度高等特点，其防腐性能超过现有的重防腐涂料，可广泛应用于海洋工程、交通运输、大型工业设备及市政工程设施等领域的涂装保护。
用石墨烯制备涂料来提高金属耐腐蚀性方面的潜能，在铜和镍的表面涂上石墨烯的试验证明，用化学气相沉积培育时，铜的腐蚀速度减慢7倍,这是在加氧硫酸钠（Na2SO4)溶液中与裸铜相比的情况。
我国科学家研制成功石墨烯和磷酸锆超级防腐涂层海洋腐蚀问题是导致海上设备失效的主要原因之一，也是全球腐蚀的难题。
二维材料，特别是石墨烯的发现为开发新型海洋设备重防腐涂层提供了新的思路。
石墨烯具有单原子层结构及分子不可渗透性，被认为是最薄的防护材料。
然而，人工制备的石墨烯容易再团聚，无法充分发挥石墨烯单片层的优异特性。
此外，石墨烯是导电碳材料，它具有较强的腐蚀促进活性。
团聚的石墨烯会加剧聚合物涂层的局部微电偶腐蚀导致涂层破损，而在破损处，石墨烯将极易诱发其自身的腐蚀促进活性，并以最快的速度释放电子，加速金属基体的腐蚀，这导致石墨烯在防腐领域的商业化和规模化应用进程极为艰难。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进涂料与粘合剂余海斌团队针对石墨烯/聚合物复合防腐涂层在破损后加速金属基体腐蚀这一隐患，采用氮化硼纳米点（BNNDs）作为商业化石墨烯的分散剂，利用其原子结构和表面化学性能实现其在聚合物中的均匀分散。
通过化学方法获得的BNNDs通常含有丰富的亲水基团（如羧基和羟基）。
这些亲水基团可以在水中进行电离，赋予BNNDs优异的溶解性。
BNNDs被认为是单层或半层绝缘氮化硼纳米片，横向尺寸小于50nm。
BNNDs通过强烈的π-π作用吸附于石墨烯表面，以增加其分散性。
同时，BNNDs的存在屏蔽了石墨烯的导电特性，有效抑制了其阴极腐蚀促进活性。
电化学测试表明，BNNDs改性的石墨烯材料具有优良的防护性能，复合涂层的腐蚀速率相对空白涂层下降了280倍，涂层电阻增加了2个数量级。
鉴于BNNDs不会影响石墨烯的本征特性，因此，BNNDs 分散石墨烯有望快速推进商业化石墨烯在防腐领域的应用。
另外，作为近几年发展起来的另一种新材料——磷酸锆，同样可以用在防腐涂料中，提高防腐性能。
华南理工大学发明公开了一种含片层状磷酸锆和碳纳米管的海洋防腐粉末涂料，其通过耐盐雾性能、耐湿热性能和电化学性能测试证实其防腐性能有显著提高。
运用在高盐雾，高湿热，干湿交替、浸没等环境的海洋工程材料涂装中，能够大幅度提高海洋工程材料的防腐蚀性能。
石墨烯的改性原理及应用1. 石墨烯简介石墨烯是一种碳原子排列成六角形的二维材料，具有极高的导电性、导热性和机械强度。
由于其独特的性质，石墨烯被广泛研究，并在各个领域展现出巨大的应用前景。
2. 石墨烯的改性原理石墨烯的改性是通过对其进行化学或物理处理来改变其性质，以满足特定的应用需求。
常见的石墨烯改性方法有：•氧化改性：将石墨烯与氧化剂接触，引入氧原子，形成氧化石墨烯（GO）。
氧化石墨烯具有较好的亲水性和分散性，可用于制备复合材料、传感器等。
•氮化改性：通过氮化剂与石墨烯反应，使石墨烯表面富集氮原子。
氮化石墨烯具有较高的导电性，可用于电子器件和催化材料等领域。
•掺杂改性：将其他元素或化合物引入石墨烯晶格中，如硼、硅、硫等。
掺杂石墨烯具有特殊的性能，可用于能源存储、催化反应等领域。
3. 石墨烯的应用领域石墨烯的独特性质使其在许多领域都有广泛应用的潜力。
3.1 电子器件石墨烯具有高电子迁移率和优异的导电性能，使其成为下一代电子器件的理想候选材料。
石墨烯场效应晶体管、石墨烯集成电路等已成为研究的热点。
3.2 传感器由于石墨烯的高度灵敏和优异的电子性能，石墨烯传感器在化学传感、生物传感、环境监测等领域具有广泛的应用前景。
石墨烯传感器可以高效地检测微量物质，并具有高灵敏度和高选择性。
3.3 储能材料由于石墨烯的高表面积和良好的电导率，石墨烯被广泛应用于锂离子电池、超级电容器等储能装置中。
石墨烯在储能领域具有很高的应用潜力，可以提高储能装置的能量密度和循环寿命。
3.4 催化材料石墨烯作为催化剂载体具有优异的催化性能。
通过改变石墨烯的结构和表面改性，可以调控其对反应物的吸附性能和催化活性，用于催化合成、能源转换和环境保护等领域。
3.5 填料材料石墨烯具有优异的机械性能和导电性能，可用于制备高性能复合材料。
将石墨烯添加到聚合物、金属或陶瓷基质中，可以显著改善材料的力学性能、导电性能和热稳定性，提高材料的综合性能。
石墨烯在防腐涂料中的研究进展罗健;王继虎;温绍国;殷常乐;余大洋;吴攸同【摘要】In this paper,the structure,performance,modification method and anticorrosion mechanism of the graphene have been introduced,and the preparation and properties of the anticorrosive coatings thereof are also described.The research progress in graphene-based anticorrosive coatings is summarized.The future development of graphene applied in anticorrosive coatings is given.%介绍了石墨烯的结构、性能、改性方法、防腐机理、防腐涂料的制备及防腐性能的表征方法,总结了近年来石墨烯防腐涂料的研究现状,并对今后石墨烯在防腐涂料中的研究方向进行了展望.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2017(047)011【总页数】8页(P69-76)【关键词】石墨烯;防腐涂料;研究进展【作者】罗健;王继虎;温绍国;殷常乐;余大洋;吴攸同【作者单位】上海工程技术大学化学化工学院,上海201620;上海工程技术大学化学化工学院,上海201620;上海工程技术大学化学化工学院,上海201620;上海工程技术大学化学化工学院,上海201620;上海工程技术大学化学化工学院,上海201620;上海工程技术大学化学化工学院,上海201620【正文语种】中文【中图分类】TQ635.2腐蚀是一种现象，通过化学反应或电化学反应使得材料与周围环境相互作用，造成石油工业、设备和其他基础设施的灾难性损害。
探析石墨烯的表面改性及其在涂层中的应用化学修饰是常用的表面改性方法之一。
例如，氧化石墨烯（GO）就是一种采用化学修饰进行的石墨烯衍生物，在GO中，石墨烯表面的碳原子与其中的氧团基发生了共价键结，形成了氧化物功能团。
这种氧化作用可以使石墨烯的水溶性得到很大的改善，同时氧化物团的引入也可以增强石墨烯与其他材料之间的化学反应性，使其在涂料领域中有更广阔的应用空间。
物理修饰也是石墨烯表面改性的一种手段，这种方法通常采用机械切割、电子束辐照和等离子体表面处理等技术。
例如，在石墨烯表面采用等离子体处理可以改善其表面性质，如增强酸碱性能、减少缺陷、增加表面活性；而通过机械切割可以从石墨烯层中隔离出单层石墨烯片段。
这些方法对于制备纯净无缺陷的石墨烯和控制石墨烯形貌、厚度等性质都有很大的帮助。
此外，功能化改性是另一种有效的石墨烯表面改性手段，通过向石墨烯中引入不同的功能团，如氨基、酯基、羟基和羧基等，可以增强其化学反应性、降低表面自由能、增强自组装性和提高生物相容性等。
例如，将石墨烯修饰为羟基化石墨烯（OH-G）后其水溶性会得到有效的提高，同时OH-G也具有良好的生物相容性，在生物医学领域里具有潜在的应用价值。
一、减少涂层材料中的缺陷石墨烯的表面改性对于减少涂层材料中的缺陷有很大的帮助。
采用表面改性后的石墨烯可以在涂层中起到填充剂的作用，将涂层材料中的缺陷填补起来，从而提高涂层的力学强度和韧性等性能，减少瑕疵。
此外，石墨烯的表面改性可以改善其与涂层材料之间的相容性，进一步提高涂层的质量。
二、增强涂层的导电性和导热性石墨烯具有优异的导电和导热性能，将石墨烯作为导电、导热填充剂掺入涂层材料中可以显著提高涂层的导电和导热性能。
例如，在汽车领域中，将石墨烯掺入涂层材料中可以有效提升其导电性，使得车身表面能够均匀地散热，从而避免了因部分温度过高造成的涂层变色或者起泡等情况的发生。
三、增强涂层的抗腐蚀性能石墨烯在涂层中的应用还可以提高涂层的抗腐蚀性能。
《胺基化石墨烯制备及其在水性环氧防腐涂料中的应用》篇一一、引言随着环保意识的日益增强，水性环氧防腐涂料因其低VOC （挥发性有机化合物）排放、良好的环保性能和优异的防腐效果而备受关注。
然而，为了进一步提高水性环氧防腐涂料的性能，引入新型纳米材料成为研究热点。
其中，胺基化石墨烯因其独特的结构和优异的性能，在水性环氧防腐涂料中的应用具有广阔的前景。
本文将重点介绍胺基化石墨烯的制备方法及其在水性环氧防腐涂料中的应用。
二、胺基化石墨烯的制备胺基化石墨烯的制备主要包括石墨烯的氧化、胺基化改性等步骤。
1. 石墨烯的氧化石墨烯的氧化是制备胺基化石墨烯的关键步骤。
常用的氧化方法包括强酸氧化法、Hummers法等。
这些方法通过引入含氧官能团（如羧基、羟基等）来提高石墨烯的亲水性和分散性。
2. 胺基化改性经过氧化的石墨烯表面含有大量的含氧官能团，通过与胺类化合物进行反应，可以实现石墨烯的胺基化改性。
常用的胺类化合物包括脂肪胺、芳香胺等。
改性后的石墨烯具有更好的亲水性和分散性，同时引入了胺基，提高了与水性环氧树脂的相容性。
三、胺基化石墨烯在水性环氧防腐涂料中的应用胺基化石墨烯的引入可以显著提高水性环氧防腐涂料的性能。
具体应用如下：1. 提高涂料的分散性和稳定性胺基化石墨烯具有优异的分散性和稳定性，可以有效地提高水性环氧防腐涂料的分散性和稳定性。
改性后的石墨烯在涂料中形成均匀的分散体系，防止了涂料在存储和使用过程中的沉降和团聚。
2. 增强涂层的机械性能和防腐性能胺基化石墨烯的加入可以显著提高涂层的机械性能和防腐性能。
石墨烯的优异力学性能和良好的导热性能使得涂层具有更高的硬度、韧性和耐磨性。
同时，石墨烯的化学稳定性和优异的屏障性能使得涂层具有更好的防腐性能，有效阻止了腐蚀介质对基材的侵蚀。
3. 改善涂层的耐候性能和抗老化性能胺基化石墨烯的引入还可以改善涂层的耐候性能和抗老化性能。
石墨烯的优异光学性能和热学性能使得涂层具有更好的抗紫外线、抗热性能，从而延长了涂层的使用寿命。
海洋工程石墨烯防腐涂料应用目录1. 我国海洋工程和防腐现状 (1)2. 影响海洋工程腐蚀的因素 (1)2.1 盐度 (1)2.2 温度 (1)2.3 pH 值 (1)2.4 海洋微生物腐蚀 (2)3. 海洋工程在海洋环境各腐蚀带中的腐蚀机理 (2)4. 海洋工程表面防护 (3)4.1 耐腐蚀材料 (3)4.2 电化学保护 (3)4.3 表面涂层保护 (3)5. 石墨烯防腐涂料 (4)5.1 海洋防腐涂料性能要求 (4)5.2 海洋工程石墨烯防腐涂料 (4)5.3 海洋工程石墨烯防腐涂料发展过程中遇到的困难 (5)6. 海洋工程石墨烯防腐涂料的工业化进程 (5)1. 我国海洋工程和防腐现状我国是海洋大国，我国有 1.8 万公里海岸线，约 300 万平方公里的海洋面积，拥有丰富的 海洋资源和蓬勃发展的海洋产业。
随着经济的不断发展，海洋油气平台、海底管线、海上风电、 船舶运输、跨海大桥、海洋交通设施等不断增加，沿海更拥有大量的海港码头、滨海电厂等设 施。
但海洋装备和工程材料长期处于海洋环境下工作，无法回避腐蚀损伤和磨蚀失效的问题。
据统计，我国海洋腐蚀一年损失 1.6 万亿元，占全国 GDP 的 3%，超过所有台风、洪涝等灾害 总和的 6 倍。
因此，海洋腐蚀与防护已成为我国经济发展中急需解决的问题。
面对苛刻的海洋 工作环境， 研制具有良好防腐和耐磨性能的高性能涂料， 是解决海洋材料腐蚀和磨蚀问题最有 效的途径之一。
另外，随着国家的发展和科技的进步，越来越多的海洋资源被人们发现并开采 利用，利用海洋对于国家经济的发展和人类社会的进步具有深远的意义，那么海洋防腐的重要 性就显得尤为重要。
然而，我国海洋工程的防腐措施薄弱，亟需加强腐蚀保护。
2. 影响海洋工程腐蚀的因素海洋工程构筑物大致分为：海岸工程（钢结构、钢筋混凝土）、近海工程（海洋平台、钻 井、采油、储运 ）、深海工程（海洋平台、钻井、采油、储运）、海水淡化、舰船（船体、压载 舱、水线以上 ），简称为船舶与海洋工程结构。
2020年第12期金属腐蚀在能源、环境、化工、海洋、交通、建筑及日常生活中随处可见，每年因金属腐蚀而造成的经济损失非常巨大，已引起了人们的广泛关注[1]。
目前，保护金属基体的方法主要包括添加腐蚀抑制剂、表面改性、表面涂层及电化学手段等。
其中，表面涂层是解决金属腐蚀问题应用最广泛的方法，既经济又实用[2]。
通过涂层阻挡或屏蔽金属表面与腐蚀介质的接触，可以有效保护金属不被腐蚀[3]。
聚合物涂层应用比较广泛，由于相对厚度较薄，它的防护效果很理想。
聚合物涂层的防腐蚀机理包括粘附机理、电化学机理和物理化学机理[4]。
传统的聚合物涂层常常采用有机溶剂，在配料和施工等过程大量地排放挥发性有机气体（VOCs ），对大气环境产生严重的污染，而且极大地损害操作人员的身体健康[5]。
随着人们环保意识的日益增强，溶剂型涂料将会限制发展和使用。
因此，开发新型环境友好的有机防腐涂料，最大限度地减少VOCs 的排放，已成为防腐涂料发展的必然趋势[6]。
目前，已成功开发的环保型防腐涂料主要有水性防腐涂料、聚苯胺基防腐涂料、粉末防腐涂料和聚氨酯基紫外固化防腐涂料[7]。
水性环氧树脂分子量大、亲水性强，可以替代溶剂型环氧树脂，可以从源头解决VOCs 的挥发问题，既利于环境保护，又利于安全施工。
因此，对水性环氧树脂基防腐涂料的研究最多应用最广。
但是，相比于溶剂型环氧树脂，水性环氧树脂对金属基体的封闭性无法达到使用要求，致使防腐性能较差，需加入防腐填料。
另外，还要充分考虑水性环氧树脂与防腐填料间的浸润性[5]。
石墨烯/环氧树脂防腐涂料性能研究*赵岱楠，王飞，杨雪松，许岩，孙皓瑜，胥焕岩（哈尔滨理工大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨150040）摘要：石墨烯可有效提高水性环氧树脂防腐涂料的性能，物理性能研究表明：RG O /EP 涂层的硬度比EP的硬度提高了5个等级，同时仍保留着较好的附着力。
塔菲尔极化曲线（Ta f e l ）指出：与石墨烯复合后，涂层的腐蚀电位由-1.1V 增至-0.8V ，而腐蚀电流密度由1.2×10-3A ·c m -2降至7.6×10-5A ·c m -2，这意味着涂层的防腐性能提高了。
新型石墨烯涂层使金属耐腐蚀性提高百倍链接：/tech/39047.html新型石墨烯涂层使金属耐腐蚀性提高百倍最近，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。
作为广受关注的新材料，目前，科学家们正在开发用石墨烯提高金属耐腐蚀性方面的潜能。
研究小组通过一种叫做“化学气相沉积”的技术，在800—900摄氏度时使石墨烯紧密贴在铜上，并在盐水中对其进行测试。
“我们的成果也是迄今为止所报道的最佳改进之一。
”论文合著者曼纳卡玛加姆德说，“其耐腐蚀性比未经处理的铜提高了近100倍。
其他研究可能只有五六倍或更多。
这是一个相当大的飞跃。
”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’。
”“在澳大利亚这样被海洋包围的国家，用原子涂层为环境提供特殊保护尤为重要。
”班纳吉说，虽然初步实验仅限于铜，目前他们已在用其他金属开展实验。
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。
目前，该技术的工艺过程尚处于实验测试阶段。
玛加姆德说，他们不仅在各种金属上进行实验，还研究怎样在低温下制作涂层，这将简化生产并提高产品的市场潜力。
（记者 常丽君）原文地址：/tech/39047.html页面 1 / 1。
睡 画堡垦 ！±！ 箜 查 ！塑 石墨烯改性防腐涂料的防腐机理研究 王广超 （中国特种飞行器研究所 湖北 荆门４ ４ ８ ０ ３ ５）
【摘要】本文主要对石墨烯的特性和石墨烯改性防腐涂料的发展过程进行了简要阐述，通过对石墨烯防腐涂料的防 腐机理进行实验探究，从而加深了对石墨烯改性防腐涂料的防腐机理的理解，为石墨烯在防腐涂料中的应用提供一定的 借鉴意义。 【关键词】石墨烯；防腐涂料；防腐机理；耐腐蚀性能 【中图分类号】ＴＱ６３７ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】１ ００９—５６２４（２０１７）０７—００３０—０２
１引言 石墨烯是英国的Ａｎｄｒｅ Ｇｅ ｉ ｍ以及Ｋｏｎ Ｓｔａｎｔ ｉ ｎ Ｎｏｖｏｓｅｌｏｖ等人在２００４年采用机械剥离法从石墨当中分离 得到的，他们也因为发现石墨烯而获得了２０１０年诺贝尔 物理学奖…。由于石墨烯所具备的各种结构特性，如小尺 寸效应、二维的片层结构、良好的疏水性以及导电性能， 因此可以把石墨烯加入防腐涂料中，进一步改善防腐涂料 的防腐蚀性能，具体应用原理如下： （１）石墨烯的尺寸较小，可以填充防腐涂料的孔隙， 同时石墨烯具有二维的片层结构，在厚度方向上可以在涂 料层中形成良好的物理隔绝层； （２）石墨烯的疏水性较好，加入到涂料中可以阻止 水分子与金属基体的接触，从而达到防腐的效果； （３）石墨烯优良的导电性可以把溶液中Ｆｅ失去的电 子传到涂料层的表面，从而避免了Ｆｅ的沉淀，使电化学 的腐蚀速度降低。 由于石墨烯的以上优良特性，防腐涂料行业对把石墨 烯作为添加剂，对防腐涂料的防腐蚀性能进行了大量的研 究 。在此基础上，本文主要对石墨烯改性防腐涂料的相 关性能进行实验探索，从而去深入分析研究防腐涂料的防 腐机理。 ２石墨烯防腐涂料的防腐机理实验研究 ２．１实验配比 本次实验采用的实验配合比如表１所示。 表１实验配合比 实验材料 质量百分比（ｗ／％） 环氧树脂 锌粉 磷铁粉 重质碳酸钙 二甲苯 助剂 铝粉浆 １５～２５ ２５～３５ ２５～４０ １０～１８ １５～２５ ２～２．５ ｌ～１．５ ２．２石墨烯改性防腐涂料的制备过程 针对石墨烯改性防腐涂料的制备，主要包括以下两个 部分。 ２．２．１配制涂料甲的组分 （１）首先在搅拌容器中加入适量的环氧树脂，采用 ３０ １０００～１５００ｒ／ｍｉｎ的转速进行搅拌均匀； （２）其次向搅拌容器中加入锌粉、溶剂、适量的石 墨烯以及填料等组分，采用２０００～３０００ｒ／ｍｉｎ的转速进 行搅拌均匀； （３）将上述步骤中的组分放入研磨机中研磨制备得 到涂料甲组分。 ２．２．２配制涂料乙的组分 （１）按照３：１的质量比把二甲苯和正丁醇配成混合 的溶液； （２）向溶液中加入固化剂，再加入助剂，在７００～ １５００ｒ／ｍｉｎ的转速下搅拌均匀制备得到涂料乙的组分。 ２．２．３涂料甲组分与涂料乙组分的混合 按照４：１的 质量比把甲组份与乙组分进行混合，按照相关标准进行试 板的制备。 ３实验结果与讨论 ３．１石墨烯改性防腐涂料的性能测试 通过对石墨烯改性防腐涂料的性能进行测试，由测试 结果可知，改性后的防腐涂料在小于５０％含锌量时，石墨 烯改性防腐涂料的耐盐雾时间可长达３０００ｈ，既降低了锌 粉的用量，又显著地提高了防腐剂的防腐性能，说明石墨 烯改性对防腐涂料的防腐性能提升有较大促进效果。 ３．２石墨烯改性防腐涂料的微观形貌分析 可以采用扫描电镜对石墨烯改性防腐涂料的微观形貌 进行观察和分析，具体的分析结果如下。 ３．２．１环氧树脂的断面形貌分析 采用ＧＥＭ对两种环 氧树脂的断面形貌进行对比分析可知，加入石墨烯进行复 合的环氧树脂断面的层与层之间贴合紧密，具有较高的有 序度；而普通的环氧树脂断面比较无序。具体的原因可能 如下：在高分子的环氧树脂中加入石墨烯以后，由于石墨 烯对高分子的强吸附作用，使得高分子包裹在石墨烯的外 面，从而层层堆积形成了有序的层状结构，使得树脂在固 化以后的结构孔洞较少，结合得更加紧密。 ３．２．２涂料的断面形貌分析 通过比较加入石墨烯进 行改性的涂料与普通涂料的ＧＥＭ照片可知，加入石墨烯的 涂料断面比较平整，缺陷和孔洞较少，结构紧密而有序； 而普通的涂料断面中，锌粉的排列比较杂乱，锌粉和环氧 树脂结构的浸润性较差，固化后仍存在大量缺陷。可能的 原因也是由于石墨烯的有序层状结构使得涂料的结构更加 有序，从而提高了涂料的致密性和抗渗透性。 信息记录材料２ ０１ ７ ！ 箜 查簦！塑 匣 ｊ 优化配煤掺烧的应用研究 刘 聪 （安徽电气工程职业技术学院 安徽 合肥 ２ ３ ０ ０ ５１）
【摘要】根据某厂２×７００ＭＷ超临界燃煤机组进煤结构、燃烧稳定和经．济Ｊ陛运行的要求，机组在燃用非设计煤种时进 行了一系列煤质分析实验、配煤掺烧调整试验。通过试验得到了机组在不同负荷段下最佳的混煤配比方案，对同类型机 组的宽煤种掺烧及燃烧优化方面具有一定的指导意义。 【关键词】超临界；配煤掺烧；燃烧优化 【中图分类号】ＴＫ２２３．２５ 【文献标识码】Ａ 【文章编号ｌ １００９—５６２４（２０１７）０７．００３１—０６
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆｂｌｅｎｄｅｄ ｃｏａｌ ｂｌｅｎｄｉｎｇ Ｌｉｕ Ｃｏｎｇ． ＡｎｈｕｉＥｌｅｃｔｒｉｃＭＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＰｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｈｅｆｅｉ２３００５１，Ｃｈｉｎａ
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｃｏａｌ ｉｎｔａｋｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ ２×７００ＭＷ ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ｃｏａｌ－ｆｉｒｅｄ ｕｎｉｔｓ．ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｃｏａｌ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｂｌｅｎｄｉｎｇ ｂｕｒｎｉｎｇ ａｄｉｕｓｔｍｅｎｔ ｔｅｓｔｓ ｗｅｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｕｎｉｔ ｆｉｒｅｄ ｗｉｔｈ ｎｏｎ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｃｏａ１．Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｍｉｘｉｎｇ ｒａｔｉｏ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｉｔ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｏａｄ ｐｅｒｉｏｄｓ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｃｅｒｔａｉｎ ｇｕｉｄｉｎｇ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｗｉｄｅ ｃｏａｌ ｔｙｐｅ ｍｉｘｉｎｇ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｙｐｅ ｏｆｕｎｉｔ． ［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］Ｓｕｐｅｒｃ订廿ｃａｌ；Ｂｌｅｎｄｅｄ ｃｏａｌ ｂｕｒｎｉｎｇ；Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
１机组设备介绍 某厂２Ｘ７００ＭＷ超临界机组锅炉是由上海锅炉厂设计 制造，型号为ＳＧ２１０２／２５．４－Ｍ９５９，单炉膛、一次再热、平 衡通风、全钢构架、全悬吊结构ｎ型炉，锅炉的设计煤
３．３与其他防腐涂料的冰醋酸加速测试实验对比 通过该实验对比可知，普通防腐涂料所在的基板在经 过７００ｈ的冰醋酸加速测试实验后，在划痕区均出现了严 重的腐蚀现象，而添加石墨烯的防腐涂料的基板在实验后 仍无明显的锈蚀，这也说明了石墨烯改性防腐涂料的优异 防腐蚀性能。 ４石墨烯防腐涂料的防腐机理分析 通过上述实验，我们对石墨烯改性防腐涂料的防腐性 能有了较为直观和清晰的认识，进一步地，可以对石墨烯 改性防腐涂料的防腐机理进行深入分析。 在普通的防腐涂料中，相当于在基板上加入了一些交 错分布的鳞片，形成了类似于“迷宫”的防腐蚀结构，腐 蚀介质必须不断绕过这些交错的“鳞片”才能进入基体内 部；另一方面，这些“鳞片”也把涂层分为很多小的隔间， 使得涂层的气泡和裂纹无法进一步扩展，从而减少和延缓 了腐蚀速率。 而在石墨烯改性的防腐涂料中，除了“鳞片”状的防 腐结构，石墨烯的二维层状结构能够均匀地分布在“鳞片 结构中间，同时保持层与层之间的紧密堆叠，增加了腐蚀 介质侵入的难度，形成了更为复杂的防腐蚀路径，起到了 相当优异的物理隔绝作用；另一方面，石墨烯可以通过改 变树脂结构的组装方式，进一步使树脂结构的排列更为紧 密有序，从而减少了涂料中的孔洞和缺陷，使得涂料的防 渗透性能得到显著提高。 除此以外，加入防腐涂料中的石墨烯能够均匀地分布 于涂料当中，并形成较为致密的网状叠加结构，这些网状 结构可以与锌粉进行搭桥形成一个导电的通路，从而通过 与锌的结合，实现对金属的基材的阴极保护，使得石墨烯 改性防腐涂料具备了优异的电化学防护性能。而另一方面， 石墨烯的层状堆叠结构使得树脂的排列也变得有序，形成 比较致密的结构薄膜，从而实现对一些小分子腐蚀介质侵 入的拦截，就算是极少数进入涂料结构中的腐蚀介质能够 墨烯层状结构中进行扩散，也会使料中的锌的消耗速度减 缓，从而提高了锌粉的利用率，降低了涂料的生产成本， 同时也减少了因锌雾造成的环境污染。 ５结语 综上所述，本文首先对石墨烯的发现以及基本特性进 行了阐述，然后通过实验分析论证了与普通的防腐涂料相 比，石墨烯改性防腐涂料的优异防腐蚀性能，同时通过 ｓＥＭ等观测手段对防腐涂料的微观形貌进行了对比分析， 进一步论证了其防腐性能。最后对石墨烯改性防腐涂料的 防腐机理进行了总结分析，可知石墨烯改性防腐涂料主要 是通过石墨烯的层状紧密有序堆叠及各种优异的物理及电 化学性能，使树脂以及锌粉得以有序排列形成致密的防护 膜，从而实现了在减少锌粉用量的基础上，提高了防腐涂 料的防腐性能。
【参考文献】 【１】孙春龙，关迎东．石墨烯在环氧锌粉涂料中的应用研究…． 中国涂料，２０１７，３２（２）：４５－４６． ［２】薛鹏，倪维良，胡秀东，等．原位改性石墨烯在防腐涂料中 的应用［Ｊ］．涂料工业，２０１７，４７（３）：７２—７３．
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