鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2056次 | 2018年08月20日
石墨烯是怎么樣防止鋼鐵生銹的?
據(jù)國(guó)外媒體爆料,一位印度裔的研究者和他的合作伙伴發(fā)明了一種新技術(shù),用石墨烯來(lái)防止鋼的生銹。鋼鐵生銹在汽車工業(yè)上是一個(gè)很大的問(wèn)題,雖然有油漆覆蓋,但是容易刮花,另外保險(xiǎn)杠上涂有鉻,該過(guò)程又涉及到要添加有毒的化學(xué)物質(zhì)。
為了解決這個(gè)問(wèn)題,SUNY布法羅化學(xué)教授SarbajitBanerjee和博士生羅伯特丹尼斯研發(fā)成功了一種含有石墨烯的聚合物復(fù)合材料。石墨烯是一層碳原子,它具有疏水性和強(qiáng)的導(dǎo)電性。這些性質(zhì)使鋼鐵在接觸水的同時(shí)也減少了使鐵生銹的氧化鐵的電化學(xué)反應(yīng)。這兩名研究人員把這層復(fù)合涂料添加到一種清漆中,將其涂抹在鋼上,然后再將其浸沒(méi)在鹽水中。
在典型的冬季氣候中,鹽水與鹽和雪的混合物是不同的并且一輛車會(huì)遇到一輛車,所以作為一個(gè)非常惡劣的環(huán)境替身,它是非常有效的。起初,涂上清漆的鋼片只能在鹽水中持續(xù)幾天。但是,通過(guò)調(diào)整添加的石墨烯的濃度和分散度,Banerjee和丹尼斯可以讓清漆在這種環(huán)境中保持一個(gè)月的時(shí)間。Banerjee談到,他想要在涂層中加入一些東西,該涂層在出現(xiàn)刮痕的附近能夠檢測(cè)到水的pH值變化,并以一種能密封裂縫的方式與水發(fā)生反應(yīng)。
盡管這一技術(shù)距離商業(yè)化還有很長(zhǎng)的路要走,但在鋼鐵行業(yè)的一些大公司也有興趣參與這一研究,尤其是塔塔鋼鐵,已經(jīng)為Banerjee的實(shí)驗(yàn)提供了資金。這兩位科學(xué)家還從紐約州污染預(yù)防研究所獲得了5萬(wàn)美元的資助。在一份新聞稿中,Banerjee曾表示,該涂料可以用當(dāng)?shù)劁撹F廠的現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。不同于被用來(lái)給保險(xiǎn)杠和一些引擎涂上涂層的六價(jià)鉻,石墨烯則是無(wú)毒的,因?yàn)樗皇翘荚硬⑶乙膊恍枰褂脧?qiáng)酸,在整個(gè)加工過(guò)程都是安全的。這些原因都使得石墨烯成為未來(lái)電子元件的神奇材料。
其實(shí),在中國(guó)早就有石墨烯防腐涂料了,據(jù)悉,今年6月,珠海聚碳復(fù)材掌握石墨烯重防腐涂料核心技術(shù),將石墨烯引入到鋅粉底漆中,石墨烯均勻分散與鋅粉形成良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),從而實(shí)現(xiàn)了在低鋅條件下仍然具有優(yōu)異陰極保護(hù)作用和防腐性能,成為我國(guó)自主研發(fā)的科技新產(chǎn)品《石墨烯環(huán)氧富鋅底漆》,產(chǎn)品性能超越世界海洋重防腐體系最高標(biāo)準(zhǔn),為海洋制造業(yè)帶來(lái)更大的保護(hù)。
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