突破國外壟斷 中國成功研製石墨烯“防腐外衣”

本報訊(中國青年報⋅中青在線記者 邱晨輝)記者從中國科學院獲悉，該院寧波材料技術與工程研究所王立平研究員和薛羣基院士團隊成功研製出擁有自主知識產權的新型石墨烯改性重防腐塗料——這層石墨烯“防腐外衣”，有望讓鋼鐵材料“抵禦”來自熱帶海洋環境下高鹽、高濕及高温的侵襲。

腐蝕是新興海洋工程、海島工程等領域裝備、設施安全性和服役壽命的重要影響因素之一，尤其熱帶海洋開發和基礎設施建設，面臨着嚴峻的腐蝕危機，使我國重大工程和裝備的可持續發展受到影響。僅2014年我國腐蝕總成本就超過2.1萬億元人民幣，約佔當年GDP的3.34%。

當然，人們並不缺乏控制腐蝕的方法，比如，在鋼鐵材料中調整化學元素成分和微觀結構，使其成為耐腐蝕材料，等等。還有一種是使用重防腐塗料，以減小腐蝕破壞，保障苛刻腐蝕環境下裝備和設施可靠性和服役壽命。王立平和薛羣基團隊就以“石墨烯”為材料研製重防腐塗料。

按照王立平的説法，石墨烯是目前自然界最薄的二維納米材料，阻隔與屏蔽性能非常優異。通過引入石墨烯能夠增強塗層的附着力、耐衝擊等力學性能和對介質的屏蔽阻隔性能，尤其是能夠顯著提高熱帶海洋大氣環境中服役塗層的抗腐蝕介質(水，氯離子，氧氣等)的滲透能力，在大幅降低塗膜厚度的同時，提高塗層的防腐壽命。

經過數年技術攻關，王立平和薛羣基團隊成功突破石墨烯改性防腐塗料研發及應用的四大技術瓶頸，開發出石墨烯“防腐外衣”。目前該成果已通過中國腐蝕與防護學會鑑定，關鍵技術指標鹽霧壽命超過6000小時，處於國際領先水平，相關成果已經由寧波中科銀億新材料有限公司實施產業化，目前已定型的八大類產品已經在電力設施、船舶、石油化工裝備等領域實現了規模應用。

王立平告訴記者，我國擁有高達2000億元的防腐塗料市場，其中重防腐塗料需求年均增速超過20%，不過由於沒有形成自主知識產權技術，缺乏相應技術標準，以前70%的重防腐塗料市場被外資品牌壟斷。如今國產石墨烯“防腐外衣”的成功研製，也有望改變我國重防腐塗料被國外產品壟斷的市場格局。