10043-11-5 / 氮化硼挑戰(zhàn)石墨烯：復(fù)合涂層防腐新進(jìn)展

六方氮化硼（h-BN），又被稱(chēng)為“白色石墨烯”，與石墨烯具有類(lèi)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。

石墨烯（左）與六方氮化硼（右）結(jié)構(gòu)示意圖

近期寧波材料所研究人員利用可溶性導(dǎo)電聚合物將層疊的氮化硼粉末剝離，獲得氮化硼納米片，并將其加入環(huán)氧涂層中制備導(dǎo)電聚合物和氮化硼協(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)。

氮化硼分散機(jī)理

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(zhuān)業(yè)期刊《Corrosion Science》。

氮化硼改性復(fù)合涂層的耐腐蝕性能

來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所