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寧波材料所在二維氮化硼納米片增強(qiáng)復(fù)合涂層長(zhǎng)周期腐蝕機(jī)理方面取得進(jìn)展

Johnny 來(lái)源:寧波材料所2018-01-09 我要評(píng)論(0 )   

 六方氮化硼(h-BN),又被稱為白色石墨烯,與石墨烯具有類似的層狀結(jié)構(gòu)和性能,如高抗?jié)B性、機(jī)械性能和優(yōu)異的導(dǎo)熱性。此外,與

  六方氮化硼(h-BN),又被稱為“白色石墨烯”,與石墨烯具有類似的層狀結(jié)構(gòu)和性能,如高抗?jié)B性、機(jī)械性能和優(yōu)異的導(dǎo)熱性。此外,與導(dǎo)電性石墨烯相比,六方氮化硼的絕緣性能夠抑制電子的傳輸,進(jìn)而使得下層金屬基底發(fā)生電偶腐蝕的可能性減小。然而,相比于石墨烯在防腐領(lǐng)域引起的廣泛關(guān)注,氮化硼對(duì)金屬長(zhǎng)期抗腐蝕性能的研究報(bào)道很少。

  近期,寧波材料所海洋新材料與應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士生崔明君在王立平研究員和趙海超研究員指導(dǎo)下,利用可溶性導(dǎo)電聚合物聚(2-丁基苯胺)(PBA)將層疊的h-BN粉末剝離獲得了少層的h-BN納米片,并且將其加入環(huán)氧涂層中制備導(dǎo)電聚合物和h-BN協(xié)同增強(qiáng)的納米復(fù)合涂層。電化學(xué)和吸水率結(jié)果表明制備的復(fù)合涂層具有高阻抗模量和低吸水率,這將有利于實(shí)現(xiàn)復(fù)合涂層對(duì)金屬基底的長(zhǎng)效腐蝕防護(hù)。進(jìn)一步,通過(guò)微觀結(jié)構(gòu)及成分表征,復(fù)合涂層表現(xiàn)出優(yōu)異長(zhǎng)效的腐蝕防護(hù)性能的機(jī)理——“阻隔和鈍化協(xié)同效應(yīng)”。在長(zhǎng)效腐蝕防護(hù)過(guò)程中,復(fù)合涂層中任意分散的h-BN納米片可以延長(zhǎng)腐蝕介質(zhì)的擴(kuò)散路徑,有效的阻隔水分子,氧氣以及腐蝕離子的滲入,延緩基底的腐蝕;其次,導(dǎo)電聚合物的存在導(dǎo)致在金屬表面形成一層致密的金屬鈍化膜,能夠有效防止金屬的局部腐蝕。相關(guān)研究成果于2017年11月發(fā)表在腐蝕專業(yè)期刊Corrosion Science(https://doi.org/10.1016/j.corsci.2017.11.022),并申請(qǐng)發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)枺?016110095929)。

  上述研究工作獲得中科院“百人計(jì)劃”(Y60707WR04)、中科院前沿科學(xué)研究計(jì)劃(QYZDY-SSW-JSC009)以及國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究項(xiàng)目(2014CB643302)的資助。

圖1 氮化硼分散機(jī)理圖

  

  圖2 氮化硼改性復(fù)合涂層的耐腐蝕性能及防腐機(jī)理

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復(fù)合涂層寧波材料所
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