石墨烯、环氧树脂复合涂料

石墨烯/环氧树脂复合涂料

环氧树脂（EP）因具有不同的分子结构，可以表现出不同的性能。且由于易与不同的固化剂、稀释剂、助剂等混合使用，制备出具备优异的机械、力学、热学、粘结性、绝缘和防腐性能的环氧树脂材料，而被广泛应用于防腐涂料。但随着应用环境复杂化，单纯的EP涂料表现出一些不足:一是由于热导率低导致耐热性差，多数EP只适用于100℃以下的环境；二是因固化后交联密度大，以致于摩擦系数高，耐磨性和耐冲击性差；三是电阻率高易产生静电效应；四是固化后易产生缺陷，影响防腐性能。为更好地利用EP的优点，如陕西邦希水性漆常加入填料以改善性能。

石墨烯因其独特的晶体结构和优异的物理性能及其衍生物可引发聚合反应等特点，引入柔性链段，在改善树脂基材料性能方面具有巨大的潜力。由于石墨烯的比表面积大、表面能高，作为填料添加到环氧树脂中时易团聚，从而影响涂料性能。为将石墨烯均匀分散到环氧基体中，学者们进行了大量研究。从最初的简单混合，发展到超声分散技术，进而利用硅烷偶联剂改善石墨烯与环氧树脂之间的接合性和相容性。研究发现:石墨烯的加入利于提高涂料性能，但当添加到一定量时，由于石墨烯的堆积会影响涂料性能的进一步提升。近几年，部分学者通过对石墨烯表面进行官能团修饰，制备出了功能化石墨烯，发现其在保留石墨烯基本特性的同时，可改善与环氧基体的接合性，使得石墨烯/环氧树脂复合涂料的研究有了新的进展。

石墨烯防腐涂料

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。海洋工程在海水的腐蚀十分复杂，不同的部位所处的腐蚀环境不同，腐蚀情况也不相同。大体来讲，海洋工程在海水中的腐蚀主要受海水的盐度、温度、pH 值、大气环境、微生物等因素的影响。这些因素相互作用构成了对海洋工程的腐蚀。 2.1 盐度盐度是海水最典型的特征之一，海水中的盐离子主要包括Na+、Mg2+、Cl-等。其中，NaCl 的浓度一般在3%左右，在这个浓度附近复试速度表现为最大值。当盐的浓度较低时，腐蚀速度随含盐量的增加而急速增加，主要由于Cl-的增加促进了阳极反应造成。另外，随着盐浓度的增加使氧的溶解度降低，当溶液中的盐度再继续增加时腐蚀速度明显下降。 2.2 温度海水温度越高，就越能加快腐蚀的进行。海洋的温度和海水所处纬度有直接的联系，从赤道到两极的温度浮动从28 ℃~2 ℃。尽管有时局部的水温会高达35 ℃，但是陆地相比，水温几乎不受天气的影响。海水表面温度变化较大，这是由日照、辐射、降水、蒸发、热交换等原因造成的。 2.3 pH值海水pH升高，有利于抑制海水对钢铁的腐蚀，但由于碳（CO2、HCO3-、CO32-）平衡的存在，海水的pH值稳定保持在8.0~8.3之间，不会对钢铁海水腐蚀产生明显的影响。在有微生物活动的海洋区域，微生物的一些产物（H2S）会导致pH下降，或者由于海藻的存在会导致pH 下降。温度对pH值也会产生影响，通常随pH 值随温度升高而降低，随温度降低而升高。海

石墨烯碳纳米管散热涂料技术

石墨烯碳纳米管散热涂料技术（1）项目背景碳材料是目前人类认知的材料中功能最全、性能最优越、形式最多样的材料，是目前所有已知划时代材料所有不能比拟的，继硅时代之后21世纪甚至有望成为碳材料时代。尤其是纳米碳材料丰富的形态，涵盖从零维、一维到二维结构，每一次纳米碳材料的出现都引领了纳米科技的快速发展。其中，碳纳米管可看成是一种石墨片卷曲结构，超强的C-C键使碳纳米管具有超强的力学性能和热传导性能，理论计算和实际测量表明，单壁碳纳米管拉伸强度可达150 GPa，弹性模量1TPa，是钢铁的100倍，密度却只有其1/6，被誉为终极碳纤维。同时单壁碳纳米管室温导热系数高达6000W/m.K，多壁碳纳米管的室温导热系数也达3000W/m.K，是热导率最高的材料。同时，碳纳米管比表面积大，被誉为世界上最黑的物质，这种物质对光线的折射率只有0.045%，吸收率高达99.5%以上，辐射系数接近绝对黑体的 1.0。另外还具有优异的导电性能和超高的载流子输送密度，导电率接近金属，载流能力超过金属铜。众多优异综合性能使碳纳米管自发现以来受到极大关注，是纳米材料和纳米技术的最典型代表，是散热涂料和复合材料最理想的功能填料。碳纳米管在功能涂料领域主要发挥以下主要作用：（1）导电填料：碳纳米管的导电阈值低至0.1wt%，而传统炭黑却高达15wt%以上，碳纳米管可以在极少量添加的情况下即达到目前炭黑型导电涂料的性能，避免大量无机炭黑添加对涂料工艺性的负面影响。因此，碳纳米管在抗静电涂料、电磁屏蔽涂料、重防腐涂料等领域具有显著优势。同时还能利用其电致发热的作用，开发新型的节能加温、保温涂料，在家居地暖加温、仪器设备保温等新型市场具有极大的商业前景。（2）散热填料：碳纳米管不仅具有超高的热导率，同时还具有接近理论黑体的辐射率，以此加强其红外辐射散热功能，因此新型散热涂料将有望改变目前散热模式，大大提高热交换能力。（3）力学增强填料：充分发挥碳纳米管一维结构的优势，在涂层内部形成增强网络，将使涂料力学性能大大提高，尤其是耐磨性、硬度等，甚至可形成

石墨烯防腐散热涂料绝非概念

石墨烯防腐散热涂料绝非概念广纳纳米对于石墨烯涂料的研究从未停止过。石墨烯作为一种新型纳米材料，是驱动涂料行业技术创新的重要原材料。2017年石墨烯涂料获得重大突破，在各行业中开始逐步运用，打破国外垄断，石墨烯涂料迅速发展。石墨烯在涂料中应用石墨烯在涂料中的应用主要表现为电子领域中的导热散热，海洋领域中的重防腐处理。在涂料中利用石墨烯的物理阻隔性能，可提高涂料的防腐、防污、阻燃效果；利用其高导电、高导热性能，可开发导电涂料、散热涂料、电磁屏蔽涂料等。 1、石墨烯重防腐 11月23日，在舟山500千伏联网工程现场，十余名工作人员正在给地面堆放整齐的一根根铁塔管杆喷刷“石墨烯重防腐涂料”，为这座在建的世界第一高塔穿上一身防腐“铠甲”。长期以来，如何在湿度和盐度较高的海岛环境，减缓金属物的锈蚀，防止表面剥落，保证设备内部结构不受破坏，从而延长杆塔寿命，是沿海地区供电部门研究的一项重要课题，石墨烯重防腐涂料的应用，无疑是解决这个难题的有力方案。 2、石墨烯散热石墨烯本身热导率高，高比表面积，能够增大涂层散热面积，广纳纳米充分运用这一点，研发出GN-706石墨烯高导热散热涂料，将散热涂料的导热系数提高到20W/M.K，散热膏的导热系数是2W/M.K与石墨烯散热涂料导热性能相差10倍。GN-706石墨烯高导热散热涂料在LED，舞台设备，电子设备均有应用。广纳纳米还做了个有趣的小实验，让更多人能够亲眼见证GN-706石墨烯高导热散热涂料的导热速度。没有做石墨烯涂层的铝板与做了石墨烯涂层的铝板传热速度是有明显的差异，并且，做了石墨烯涂层，热量传导较为均匀，极大的提高了散热效率。广纳纳米特有 1、航空级纳米复合陶瓷技术工艺，功效更稳定。 2、独特成熟的纳米陶瓷分散工艺技术，分散更均匀稳定;纳米微观颗粒间结合界面处理高效稳定，确保纳米复合陶瓷涂层与基材结合强度更好性能更优异稳定;纳米复合陶瓷的配

石墨烯防腐涂料

曼彻斯特大学发现石墨烯防腐涂料曼彻斯特大学发现一层薄薄的石墨烯涂层可以用作防水耐化学涂料，可用于包装来保持食物的新鲜，防止金属结构腐蚀。只有一层原子厚度的的石墨烯可以通过氧化附着含氧官能团，这种超强防腐蚀性石墨烯氧化物可能会对化工、制药和电子行业产生重大影响。氧化石墨烯溶液可喷涂用于各种表面，从玻璃等无机表面到金属金边甚至传统的砖头表面。在一个简单的化学处理后，得到的氧化石墨烯涂层具有石墨一样的化学和热稳定性，而且在力学方面还是人类已知的最硬材料。Rahul Nairr 博士和诺贝尔奖获得者Andre Geim领导的研究小组之前证明石墨烯氧化物制成的多层膜在干燥条件下真空密实，但如果暴露于水或蒸汽中，则本身可以作为分子筛，允许一定规模以下小分子通过。利用这点，可能对水净化应用有巨大的影响。这截然不同的属性主要是由于氧化石墨烯薄膜的结构，由数以百万计的石墨烯纳米片相互随机堆叠，层与层之间存在着纳米级的毛细管力。水分子在这些纳米级的毛细血管力作用下可以拖动小原子和分子。本周Nature Communications的一篇报道中，曼彻斯特大学团队证明可以通过实践的化学处理可以紧密关闭那些nanocapillaries使用简单的化学处理纳米毛细管，这使得石墨烯薄膜机械性能更强，并且完全不透气体、液体或强烈的化学物质。例如，研究人员表明，覆盖着石墨烯漆的玻璃器皿或铜盘可以用作强烈腐蚀性酸容器。现在石墨烯的特殊屏障性能涂料已经吸引了许多公司与曼彻斯特大学合作开发新的防护和防腐涂料。Nair博士说:“石墨烯漆将会给产品处理行业，包括任

何类型的保护，从空气，天气元素到腐蚀性化学物质带来真正的革命。这个工作的第一作者Yang Su博士补充道:“石墨烯涂料可以应用于几乎任何材料，无论是独立的塑料、金属或甚至沙子。例如，塑料薄膜涂有石墨烯可能用于医疗包装来提高保质期，因为它们对空气和水的渗透性的屏障功能比传统涂料要好。此外，薄层石墨烯漆透光性也不错。”

石墨烯纳米片详细性能参数

石墨烯纳米片性能参数石墨烯纳米片性能参数，这是我们在购买前需要了解的事情。石墨烯纳米片具有优良的导电，润滑，耐腐，耐高温等特性。制备的石墨烯纳米片厚度在4～20nm,微片大小在5～10μm,小于20层。石墨烯纳米片在导热方面显示了它优异的特性，应用在导热胶，导热高分子复合材料，散热材料中。同时在导电橡胶，导电塑料，抗静电材料方面有广阔的应用前景。下面就由先丰纳米给大家简单的介绍石墨烯纳米片性能参数。性能: 1、具有高比表面积和发达的中孔,孔隙结构分布合理。 2、具有优异的吸波防辐射屏蔽性能,可有效降低内阻,屏蔽辐射。, 3、石墨烯除了有很好的导电性能外,还具备优异的机械性能及导热性能,是导电涂料添加剂 4、石墨烯的导热系数高,将其用于导热涂料可有效传导材料的内部温度,增强导热效果。应用领域: 1、导电涂料,纳米导电复合材料、纳米电子器件、塑料、橡胶和锂离子电池等方面具有广泛的应用前景。 2、防屏蔽涂料,石墨烯具有优异的吸波,防辐射屏蔽功能,可直接应用于防屏蔽涂料,军工等防辐射材料。 3、塑料里掺入百分之一的石墨烯,能将它们转变成电导体,且增强抗热和机械性能。

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石墨烯及其在防腐涂料中的应用研究

技术应用与研究 2018·04 103 Chenmical Intermediate 当代化工研究和填充物的玻璃内衬。可以充分吸收样品中的高沸点组合和非挥发性组分，避免色谱柱的堵塞。在全烃色谱分析当中，在普通直通式内衬中加入玻璃毛隔挡的特殊吸附物质，能够阻止未经处理的样品中含有的强极性非烃以及大分子沥青物质进入色谱柱。在天然气样品分析当中，一般都使用金属直通式内衬，对于氯仿抽提物这类特殊的物质，必须使用玻璃内衬。其次，就是阀的应用。在气相色谱仪的应用过程当中，阀的主要作用是为气体和液体样品重复提供固定体积的进样。近年来，碎屑智能化技术的不断发展，阀已经可以实现简单的自动化。最后，就是多种辅助进样系统的应用现状。比如用于注射在密闭、加热的小瓶中同样品保持平衡的顶空气体的顶空自动进样器。它能够分析固体样品，地表油气化探中的土壤样品，高沸点烃类样品等。而热解析器则可以通过释放样品当中的有机物，较为真实的反应样品中分子量烃所包含的地质信息。热解吸器同阀的结合能够在实现瞬间进样的基础之上，实现样品进样的最大化和灵敏度。其具体的工作示意图如下：同时还有热解分析器、吹扫补集器都得到了很好的发展，同时还有部分气相色谱仪进样系统正在完善的过程当中。 3.气相色谱仪进样系统的改进与应用的前景展望针对气相色谱仪进样系统的改进与应用，应该注重以下几方面的科研力度。首先，应该加强专业气相色谱仪进样系统的应用与研发技术人才的培养，以人才优势带动气相色谱仪进样系统的发展。其次，针对地面露头岩样、土壤吸附气以及含油气岩心等样品的分析，应该在进样系统当中开发挥发气体分析装置。不断完善热解气相色谱仪进样系统，开发新的仪器设备。加大油气田开发井当中的原油伴生气以及天然气的手提气相色谱快速检测仪器进行系统的研发力度，实现气相色谱仪进样系统检测样品的超临界抽提。最后，应该加强气相色谱仪进样系统仪器的检查和维护，加强仪器操作环境的管理和规范。 4.结语随着我国综合国力的不断提升，加速了国内外关于气相色谱仪进样系统科研成果的交流探讨。有利于我国综合国内外的成功经验，进行气相色谱仪进样系统的进一步开发。相信在不远的将来，我国气相色谱仪进样系统的研发将取得突破性的进展。 ?【参考文献】 [1]赵健,王志嘉,车东,刘征雨.几种国产气相色谱仪与进口气相色谱仪的比较[J].分析仪器,2016,(01):66-70. [2]戴辰铖.便携式气相色谱仪控制系统的研究[D].导师:姜杰.哈尔滨工业大学,2013. ?【作者简介】张峻滔（1987-），男，中国检验认证集团广东有限公司东莞分公司；研究方向：化工。石墨烯及其在防腐涂料中的应用研究＊张　陆（中国船舶工业系统工程研究院北京 100094) 摘要：石墨烯改性涂料可以很长时间在高温环境下进行工作，可见这种涂料具备很不错的耐候性，光照老化等特性，石墨烯的这些特点对于涂料有着很大的作用。将其加入到涂料中，可以提升涂料的耐冲击性、导热性与防腐性等，这种复核涂料可以在多种极端环境中使用。现如今，石墨烯的研究已经是十分热门的话题。本文对石墨烯及其在防腐涂料中的应用研究展开分析，并提出相关解决策略。关键词：石墨烯；防腐涂料；应用研究中图分类号：T 文献标识码：A Study of Graphene and Its Application in Anticorrosion Coatings Zhang Lu （China Shipbuilding Industrial Systems Engineering Institute, Beijing, 100094） Abstract ：Graphene modified coatings can work in a high temperature environment for a long time. It can be seen that this coating has good weatherability, light aging and other characteristics. These characteristics of graphene have a great effect on the coating. Adding it to the coating can enhance the impact resistance, thermal conductivity and corrosion resistance of the coating, and this kind of reproof coating can be used in many extreme environments. Nowadays, the research on graphene has been a very hot topic. This paper analyzes graphene and its application in anticorrosive coatings, and puts forward relevant solutions. Key words ：graphene ；anticorrosive coating ；application research 引言石墨烯具备高比表面积，十分快速的导电性能以及十分不错的高导热性等，可见石墨烯这种物质具备很多的功能，这也让其在涂料领域得到了大量的运用。因为石墨烯的高比表上接第102页下转第104页

石墨烯涂层热传导

石墨烯涂层热传导麻省理工的研究团队在电厂冷凝器表面使用石墨烯涂层，使其更加耐用且导热更快。在电力厂，冷凝管是收集蒸汽并将其重新冷凝为水的装置，提高它们的效率可以大大提高电厂的整体效率。研究人员在冷凝管表面涂覆一层石墨烯，发现传热速度提高了4倍，这可以将电厂的效率提高2-3%，这足以改变全球碳的排放量。冷凝管的一个重要改进就是可以防止蒸汽膜在管外壁形成，这是因为石墨烯具有疏水的性质。研究人员发现有单层的石墨烯涂层的冷凝管（疏水，不形成蒸汽膜）跟表面形成蒸汽膜的冷凝管（如纯金属）相比可以提高4倍的导热。进一步的计算表明，最佳的温度差可以将其提高到5-7倍。研究人员还发现，在这样的条件下，石墨烯的性能并没有降低。 21世纪的新材料——石墨烯，是颠覆全球材料科学的一项划时代的创新。石墨烯具有高强度、高模量、轻质、超薄、柔韧性好等特点，具有优异的透光性、透明度、导电、导热、储能、抗菌、防紫外线、防静电性能，已在当代高科技计算机、信息产业、人工智能、交通运输、航天航空、国防军工等领域得到较多的应用。由于石墨烯是一种片层的二维纳米粒子，不存在类似于高聚物的分子链，因此直接制备石墨烯纤维存在一定的难度。目前很多关于石墨烯纤维的制备仍然仅限于实验室阶段，还远远不能够进行实际应用与普及。而氧化石墨烯(GO)由于具有较为丰富的羧基、羟基以及环氧基，使其在溶剂中的分散性更好，因而实际应用中多以GO为主，再经过后期还原得到

石墨烯(还原氧化石墨烯，RGO)。充分利用石墨烯的特性和功能，嫁接至纺织纤维和织物上，可扩大其用途，特别在高端纺织品的发展和应用方面潜力较大。在纤维方面的应用随着纳米技术的不断发展，通过将石墨烯纳米粒子引入到聚合物纤维基体中，可以开发石墨烯/聚合物基复合纤维。石墨烯的引入，有利于改善聚合物纤维的强度、耐热性、耐候性、抗静电等诸多性能，增强纤维材料整体性能和应用领域。以石墨烯为载体复合的纤维有纯棉、粘胶等纤维素纤维，涤纶、锦纶、腈纶、氨纶、芳纶、聚乙烯醇、海藻酸钠、聚丙烯酸等合成纤维。复合方法则有直接浸轧法、喷涂法、复配液法、整理法、交联改性法等。石墨烯复合纤维可以充分发挥其优异的特性，而且因含量不高，成本较低，同时质量稳定、耐洗耐用。石墨烯/二氧化锰复合纤维 (1)山东济南圣泉集团与黑龙江大学将石墨烯与玉米芯纤维复合加工出一种功能纤维，具有防紫外线、抗菌、抑菌等特性，适合服装、车辆内装饰、医疗器材、过滤等用途。圣泉生物质石墨烯复合纤维及其应用 (2)韩国电子信息研究所与建国大学用牛血清蛋白纳米胶涂抹覆盖在棉和涤纶混纺纱线上，再用石墨烯涂层材料包裹，可用于检测空气中有害物质并作智能过滤器使用。 (3)青岛大学以传统的粘胶纺丝液为基体制成的石墨烯/粘胶复合纤维，其导电、热学、抗菌性能均有显著提高。该单位还制成了石墨烯功能化海藻复合纤维。 (4)国外报道，将碳纳米管和石墨烯片结合嵌入维纶中，获得了高强度复合纤维，纤维刚性达1000J/g，远超蜘蛛丝和芳纶1414。 (5)青岛大学以石墨烯为耐日晒老化功能材料，与水溶性聚氨酯共混得到功能性助剂，通过浸渍涂层技术涂覆于锦纶长丝表面，制成复合改性长丝，改善了锦纶的耐日晒性能和导电性能。在织物方面的应用利用石墨烯化合物对织物改性是石墨烯开发的亮点。采用的方法有融合、接枝、浸润、沉积、涂覆等，力求充分发挥石墨烯的优异特性，开发新型功能性纺织品，如抗菌、防臭、防紫外线、防静电、防火、防辐射功能性服装等；开发产业用纺织品，如导电、过滤、穿戴设备、航天航海用纺织品等。 (1)开发抗菌纯棉织物。将润湿棉织物浸渍于GO和壳聚糖复配的抗菌整理液中，使其与棉纤维稳固结合，烘干后用保险粉还原，制成有一定抗菌能力的棉织物。此外还有先用交联剂浸泡织物作滤布，过滤GO水溶液，再和交联剂固化得到抗菌织物。 (2)开发电化学性能优良的棉织物。以棉织物为基材、通过浸润-干燥法和化学沉淀法，将GO和二氧化锰接枝于棉织物表面，制成复合棉织物，再经碳化处理，改善电化学性能。

石墨烯在涂料领域中的应用

石墨烯在涂料领域中的应用（1） 1 概述 1.1 石墨烯定义石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的新型单层片状结构的二维(2D)材料，是由碳原子以sp2杂化轨道组成的六角型呈蜂巢状晶格的平面薄膜。碳原子核外层电子排布为1s22s22p2，sp2杂化是由1个s轨道和2个p轨道杂化形成的杂化轨道。维(dimension，简写为D)表示长、宽、高、厚等尺寸。对纳米材料，0D表示纳米粒子；1D表示纳米线，如碳纳米管等；2D表示纳米尺寸的薄膜；3D是表示纳米复合材料。 1.2 石墨烯结构特性石墨烯晶体材料具有“至薄、至坚”、优良的热导体和电子迁移率等特性。 1.2.1 “至薄”晶体材料石墨烯是世界上迄今发现的“至薄”晶体材料，石墨烯薄膜只有1个碳原子厚度。10万层石墨烯叠加起来的厚度约为1根头发丝的直径；300万层石墨烯薄膜叠起来只有1 mm厚。 1.2.2 “至坚”晶体材料石墨烯是迄今发现的世界上力学性能最好的材料之一。表征石墨烯在外应力作用下抵抗变形能力大小的模量可达1 T(1012)Pa；反映石墨烯受力时抵抗破坏能力大小的强度约为130 G(109)Pa。 1.2.3 优良的热导体和电子迁移率石墨烯的热导率达5 000 W/(m ·K)，是良好的导热体。石墨烯独特的载流子特性，使其电子迁移率达到2×105 cm2/(V·s)，超过硅100倍，且几乎不随温度变化而变化。 1.3 应用前景独特的结构特点加上“极端突出”性能，使它的用途引起人们超高的期望：制造高效太阳能电池；超轻型航天航空飞行器材料；超坚韧的防弹衣；甚至有近乎科幻色彩的展望——可能制超长“太空电梯”缆线。预测石墨烯正在或将要给社会带来革命性巨变；对石墨烯用途，描绘了一幅幅商机无限的图画，在全球研究热度持续升温!对石墨烯在导电、防腐、阻燃、导热和高强度等功能涂料中的应用也勾画了多彩的前景。1.3.1 提高涂料防腐性石墨烯提高涂料防腐性：有物理防腐和电化学防腐多重作用。

石墨烯防腐涂料

石墨烯防腐涂料精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-

曼彻斯特大学发现石墨烯防腐涂料曼彻斯特大学发现一层薄薄的石墨烯涂层可以用作防水耐化学涂料，可用于包装来保持食物的新鲜，防止金属结构腐蚀。只有一层原子厚度的的石墨烯可以通过氧化附着含氧官能团，这种超强防腐蚀性石墨烯氧化物可能会对化工、制药和电子行业产生重大影响。氧化石墨烯溶液可喷涂用于各种表面，从玻璃等无机表面到金属金边甚至传统的砖头表面。在一个简单的化学处理后，得到的涂层具有石墨一样的化学和热稳定性，而且在力学方面还是人类已知的最硬材料。Rahul Nairr博士和诺贝尔奖获得者Andre Geim领导的研究小组之前证明石墨烯氧化物制成的多层膜在干燥条件下真空密实，但如果暴露于水或蒸汽中，则本身可以作为分子筛，允许一定规模以下小分子通过。利用这点，可能对水净化应用有巨大的影响。这截然不同的属性主要是由于氧化石墨烯薄膜的结构，由数以百万计的石墨烯纳米片相互随机堆叠，层与层之间存在着纳米级的毛细管力。水分子在这些纳米级的毛细血管力作用下可以拖动小原子和分子。本周Nature Communications的一篇报道中，曼彻斯特大学团队证明可以通过实践的化学处理可以紧密关闭那些nanocapillaries使用简单的化学处理纳米毛细管，这使得薄膜机械性能更强，并且完全不透气体、液体或强烈的化学物质。例如，研究人员表明，覆盖着石墨烯漆的玻璃器皿或铜盘可以用作强烈腐蚀性酸容器。现在石墨烯的特殊屏障性能涂料已经吸引了许多公司与曼彻斯特大学合作开发新的防护和防腐涂料。Nair博士说:“石墨烯漆将会给产品处理行业，包括

石墨烯防腐涂层

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。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。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。镍的腐蚀速度慢4倍。这些发现说明石墨烯是已知最薄防腐蚀涂层。因此，石墨烯将成为最理想的防腐涂层。海洋工程石墨烯防腐涂料发展过程中遇到的困难石墨烯的共轭结构导致其与水有机溶剂以及聚合物的相容性较差，因而增加了其在涂料领域中的应用难度。为解决该问题，将GO功能化改性，再按需要进行还原。如将石墨烯成功应用于防腐涂料，还需对其进行更多的功能化改性或与其他物质进行复合等方面的研究。石墨烯虽具有诸多优异性能，然而作为一个新的研究对象，还有很多未知的性质需要探究，作为防腐材料工业化应用前必须要完善相关的理论与实验研究，避免相反结果发生。同时海洋防腐涂料的研发具有科技含量高、研制周期长、投资大、技术难度高且风险大，国外海洋防腐涂料研发主要集中在实力雄厚的大公司或靠政府支持的部门。例如英国的P、美国的PPG、丹麦的Hemple、挪威的Jotun及日本的关西涂料等几家大公司均有上百年的相关涂料开发历史，在涂料生产供应、质量监督、涂装规范及涂装现场管理等方面形成了一整套十分严格和严密的体系，目前这些公司的产品占据了我国海洋防腐涂料的主要市场。 6.海洋工程石墨烯防腐涂料的工业化进程我国海上风电发展规划提出，2015年开发建设500万千瓦，2020年开发建设3000万千瓦。但海上风电设备要经历严苛的环境挑战，长期受到水汽、盐雾侵蚀及海浪的冲击，很容易发生腐蚀问题，因此，为保证风电装备20年的正常服务寿命，必须采取相关的保护措施，而涂料

石墨烯在涂料中的应用

石墨烯在涂料中的应用石墨烯具有高比表面积、快速导电性、优异的化学稳定性、高导热性和高硬度等特性使其在涂料中得到广泛应用，并获得了较好的应用成果。一、石墨烯结构特性石墨烯是一种新型的由碳原子构成的单层片状结构的二维材料，是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成的六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，可以看作是一层被剥离的“石墨片”，被认为是零维的富勒烯、一维的碳纳米管和三维的体相石墨的母体。理论上石墨烯是构成其他维度碳材料的基本材料，石墨烯不仅可以覆盖成零维的富勒烯，也可以卷曲成一维的碳纳米管，还可以堆积成三维的石墨。石墨烯是世界上迄今发现最薄的纳米材料，石墨烯薄膜只有1个碳原子厚度，10万层石墨烯叠加起来的厚度约为1根头发丝的直径，而且由于吸光率很低，只有2.3%，它的外观几乎是完全透明的。同时，石墨烯又是已知在世上强度最高的材料之一，其强度高达130GPa，比最好的钢铁还要高100倍，要拉断相同截面的单层石墨烯所需的力是钢材的200倍。另外，石墨烯还是良好的导热体，导热系数高5300W/m·K，高于碳纳米管和金刚石。而且，石墨烯独特的载流子特性，使其电子迁移率达到2×105cm2/(V·s)，超过硅100倍，且几

乎不随温度变化而变化。综上可知，石墨烯纳米材料具有“至薄、至坚”、优良的导热性和电子迁移率等特性。二、石墨烯在涂料中的应用 1、石墨烯在防腐涂料中的应用 1.1环氧富锌防腐涂料均匀分散的石墨烯能在涂层中形成物理隔绝层，起到屏蔽作用。将其加入到环氧富锌漆中，可在涂料中形成网状导电结构，提高锌粉的利用率，加强锌粉对钢板的阴极保护作用，具有更佳的保护效果。有研究表明，在环氧富锌防腐涂料中添加1.0%的石墨烯，可使耐盐雾性从624h提高到2500 h，防腐性能提高明显。田振宇等研究了石墨烯在重防腐涂料中的应用。研究表明，石墨烯的加入使环氧富锌防腐涂料中锌的利用率明显提高，发挥了良好的阴极保护协同作用，大大降低了锌粉的用量，减少了施工时的粉尘污染。当石墨烯含量l％时，锌烯复合涂层的物理机械性能和耐盐雾性能随石墨烯含量的升高而增大。 1.2水性防腐涂料水性防腐涂料是一种环保、绿色涂料，由于VOC较低，成为防腐涂料的重要发展方向，在防腐涂料领域方面的应用呈上升趋势。水性防腐涂料是以水为分散剂，表面张力大，漆膜成膜性一直不够理想。在水性防腐涂料中加入石墨烯，可以有效改善这一缺点。但由于水自身的特点，表面张力大，

石墨烯涂料的应用方向有哪些

石墨烯是一种新型的功能纳米材料，具有导电性能卓越、化学稳定性优异、力学性能突出、导热性高等特点，因而在涂料中有着广泛的应用。石墨烯在防腐、导电、建筑隔热、海洋防污和阻燃等功能性涂料体系中均可大幅提高涂料的综合性能，展现出诱人的潜在应用前景。下面我们来说一下石墨烯涂料的应用方向有哪些。 1、石墨烯在防腐涂料中的应用环氧富锌防腐涂料均匀分散的石墨烯可在涂层中形成物理隔绝层，起屏蔽作用。将其加入到环氧富锌防腐涂料中，能在涂料中形成网状的导电结构，提高锌粉的利用率，增强锌粉对钢板的阴极保护作用，达到更好的保护效果。有研究表明，在环氧富锌防腐涂料中添加1.0%的石墨烯，可使涂料的耐盐雾性从624h提高到2500h，防腐性能明显提高。 2、石墨烯在导电涂料中的应用石墨烯的共轭体系结构使其电子传输能力强，具有卓越的导电性能，在导电涂料领域具有巨大的应用潜力。赖奇等采用不同的插层剂对石墨烯进行改性，在减少了石墨烯之间团聚的同时提高了石墨烯在树脂中的分散稳定性。将改性后的石墨烯添加到丙烯酸树脂中，降低了涂层的电阻率，提高了涂层的导电性。与传

统的导电介质相比，如银、铜、氧化锌等，石墨烯不仅具有良好的导电性，还具有优异的热性能和透光性。 3、石墨烯在海洋防污涂料中的应用海洋防污涂料是一种特种涂料，对植物和动物性海洋附着生物有防附作用，且有较长的防污期效。Hu等发现氧化石墨烯是一种优良的抗菌材料。利用石墨烯的这一特性，于欢[将石墨烯/二氧化钛复合材料添加到水性聚氨酯涂料中，研究其对涂料的抗菌灭菌性和表面性能等的影响，结果表明，石墨烯的加入显著提高了水性聚氨酯的抗菌灭菌性，使涂层防污性能得到极大的提升。浙江铭磊涂料有限公司成立于2012年，坐落于浙江杭州钱塘新区，是销售和施工各类工业重防腐涂料、钢结构油漆、桥梁油漆的专业销售结合施工的服务型公司。主要业务涉及电力工业、桥梁、油库、储罐、机械制造设备、船舶、石化、大型钢结构等领域。

石墨烯功能涂料项目计划方案

石墨烯功能涂料项目计划方案一、项目提出的理由在经济下行压力有所增大的情况下，民营经济承压更大，加之最近社会上出现了弱化、否定民营经济的言论，致使民营企业家的信心受到影响。此次会议突出强调“毫不动摇地巩固和发展公有制经济，毫不动摇地鼓励、支持、引导非公有制经济发展”，并明确指出要研究解决民营企业、中小企业发展中遇到的困难。这与近期中央高层的表态和出台的政策相一致，意在促进民营企业发展，激发市场活力。民营经济稳则经济全局稳，民营经济活则经济全局活。二、项目选址项目选址位于xxx经济开发区。地区生产总值2432.85亿元，比上年增长8.23%。其中，第一产业增加值194.63亿元，增长10.76%；第二产业增加值1508.37亿元，增长6.66%第三产业增加值729.85亿元，增长5.10%。一般公共预算收入220.14亿元，同比增长6.08%，一般公共预算支出

427.37亿元，同比增长10.64%。国税收入303.92亿元，同比增长10.89%；地税收入亿元51.93，同比增长8.33%。居民消费价格上涨1.07%。其中，食品烟酒上涨0.62%，衣着上涨0.81%，居住上涨0.95%，生活用品及服务上涨0.74%，教育文化和娱乐上涨1.14%，医疗保健上涨1.02%，其他用品和服务上涨0.87%，交通和通信上涨0.94%。全部工业完成增加值1788.18亿元。规模以上工业企业实现增加值1330.08亿元，比上年增长9.00%。对周围环境不应产生污染或对周围环境污染不超过国家有关法律和现行标准的允许范围，不会引起当地居民的不满，不会造成不良的社会影响。三、建设背景及必要性 1、本期工程项目建设符地方经济和社会发展规划，项目建设必将推动地方相关行业的发展，对当地制造业及发展起到积极的示范、推动作用。 2、为推动中国制造由大变强，2015年5月，党中央、国务院着眼全球视野和战略布局，立足我国国情和发展阶段，作出了实施《中国制造2025》的战略决策。这是未来10年引领制造强国建设的行动指南，也是未来30 年实现制造强国梦想的纲领性文件，更是我国迈向制造强国的宣言书。 3、随着世界经济一体化的发展，项目产品及相关行业在国际市场竞争中已具有龙头地位，同时，xx省又是相关行业在国内的生产基地，这就使本行业在国际市场有不可估量的发展空间；项目承办单位通过参加国外会