石墨烯在金属防腐蚀领域中的应用
石墨烯及其在涂料中的应用
石墨烯及其在涂料中的应用石墨烯是一种由碳原子构成的二维材料，具有极高的导电性、热导性和力学强度，因此在涂料行业中具有广泛的应用前景。
石墨烯在涂料中的应用主要体现在以下几个方面：1. 抗腐蚀性能：石墨烯涂料能够有效保护基材不受腐蚀。
由于石墨烯具有极高的导电性，可以形成一层致密的保护膜，阻隔外界的氧、水和其他腐蚀性物质的侵蚀，提高涂层的耐腐蚀性能。
2. 导电性能：石墨烯具有极高的导电性，可以用于制备导电涂料。
传统的防静电涂料通常含有金属颗粒，但这会导致涂层厚度增加，影响外观和性能。
而石墨烯涂料可以在涂层中加入少量的石墨烯颗粒，就能够显著提高涂层的导电性能，同时保持较薄的涂层厚度。
3. 热导性能：石墨烯具有极高的热导性，可以用于制备具有优异散热性能的涂料。
在一些特殊应用场景下，需要涂层能够快速将热量传导出去，以保护基材或提高设备的工作效率。
石墨烯涂料的热导性能可以满足这些需求，使涂层具有更好的散热性能。
4. 增强力学性能：石墨烯具有出色的力学强度，可以用于增强涂料的力学性能。
在一些需要涂层具有较高硬度、耐磨性和抗刮擦性能的场合，可以将石墨烯添加到涂料中，以提高涂层的力学性能。
5. 光学性能：石墨烯具有极高的光吸收率和光散射率，可以用于制备具有特殊光学效果的涂料。
例如，可以利用石墨烯的特殊光学性质制备出具有抗紫外线功能的涂料，用于户外建筑物的保护；还可以制备出具有特殊纹理和光泽效果的涂料，用于室内装饰。
石墨烯在涂料行业中具有广泛的应用前景。
通过将石墨烯添加到涂料中，可以改善涂料的抗腐蚀性能、导电性能、热导性能、力学性能和光学性能，从而提高涂层的整体性能和使用寿命。
随着石墨烯技术的不断发展和成熟，相信石墨烯涂料将会在未来得到更广泛的应用。
探析石墨烯的表面改性及其在涂层中的应用
探析石墨烯的表面改性及其在涂层中的应用【摘要】石墨烯是一种具有优异导电、高强度和超薄结构的二维材料，自其发现以来，一直备受关注。
本文探讨了石墨烯表面改性在涂层中的应用。
通过实现石墨烯表面改性，可以增强其与其他物质的相容性和粘附性，提高涂层的耐久性和性能。
石墨烯在涂层中的应用优势主要包括其高导电性和强度优势，可以应用于防腐涂料和导电涂料中。
石墨烯改性涂层的性能优化也是当前研究重点之一。
结合石墨烯的特性和优势，预计石墨烯在涂层领域有广阔的应用前景，为涂层提供了新的可能性。
石墨烯的发现和表面改性对涂层领域带来了重要的突破，为未来涂料技术的发展开辟了新的研究方向。
【关键词】石墨烯, 表面改性, 涂层, 应用, 优势, 性能优化, 防腐涂料, 导电涂料, 可能性, 应用前景1. 引言1.1 石墨烯的发现与特性石墨烯是由石墨经过化学还原、机械剥离等方法获得的一种二维晶体材料，是由一个原子层组成的二维晶体材料。
石墨烯具有很多优异的特性，比如高导热性、高机械强度、高光学透明度等，是一种具有广泛应用前景的新型材料。
石墨烯的发现可以追溯到2004年，由英国曼彻斯特大学两位科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫首次成功分离出石墨烯，从而引发了全球范围内对石墨烯研究的热潮。
石墨烯具有很高的电子迁移率和热传导率，使其成为理想的导电材料和热导材料。
石墨烯还具有出色的力学性能，比如高弹性模量和强度，使其在纳米材料领域具有广泛的应用前景。
石墨烯的发现为材料科学和技术领域带来了新的突破，为石墨烯在涂层领域的应用提供了强有力的支撑。
1.2 对石墨烯表面改性的重要性石墨烯表面改性的重要性主要体现在以下几个方面：改性可以增加石墨烯与其他物质的相互作用力，提高其在复合材料中的分散性和增强性能；改性可以使石墨烯具有更多的功能化官能团，拓展其在不同领域的应用，如生物医药、传感器等；通过表面改性可以提高石墨烯的稳定性和耐久性，使其更加适合工业化生产和应用。
石墨烯无机复合涂层的研究进展
第49卷第9期2021年5月广州化工Guangzhou Chemical IndustryVol.49No.9May.2021石墨烯/无机复合涂层的研究进展费文翔，陶征林(上海理工大学材料科学与工程学院，上海200093)摘要：首先介绍了无机转化涂层的优势以及分类，然后介绍了石墨烯的结构和性质，综合了纯石墨烯涂层对于防止金属腐蚀的作用以及面临的问题所在，如表面的缺陷，大阴极小阳极现象导致金属局部腐蚀的加速。
最后展开了对石墨烯增强的无机复合涂层研究进展的概述，并展望了石墨烯增强的无机复合涂层未来的发展方向。
关键词：金属腐蚀；石墨烯；无机复合涂层；研究进展中图分类号：TB332文献标志码：B文章编号：1001-9677(2021)09-0006-04 Research Progress on Graphene/Inorganic Composite CoatingsFEI Wen-xiang,TAO Zheng—lin(School of Materials Science and Engineering,University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai200093,China)Abstract:The advantage and classification of inorganic conversion coatings were introduced,andthe structure and properties of graphene were introduced.The effect of pure graphene coating on preventing metal corrosion and the problems faced by it were summarized,such as surface defects,the phenomenon of large cathode and small anode leads to the acceleration of local corrosion of metal.The research progress of graphene-reinforced inorganic composite coatings was summarized,and the future development direction of graphene-reinforced inorganic composite coatings was prospected.Key words：metal corrosion；graphene；inorganic composite coating；research progress金属腐蚀是汽车、石油和天然气等化工行业的一个主要问题。
石墨烯在防腐涂料中的应用
2 石墨烯防腐机理2.1 屏蔽作用将防腐涂料涂抹于金属表面上，能够有效隔绝金属基体本身与周边空气两者，这种类型的保护作用就是屏蔽作用[3]。
通常情况下所使用涂料，若只涂单层时其厚度相对比较小，很难起到完全隔绝腐蚀性离子的作用，这主要是因为高聚物膜层一般都存在一定的孔洞，而这些孔洞的平均直径大约为10-5cm ～10-7cm 之间，但是水分子直径和氧分子直径一般在十几纳米左右，在这种情况将石墨烯这种具有纳米性质的材料融入防腐涂料中，能够起到填补涂料本身存在的缺陷作用，以此来隔绝水、氧气等一些气体原子渗透涂层。
根据相关实验研究结果表面，氧气分压所处环境在10-4mbar 以上，石墨烯也可以有效保护金属基底，有效避免其受到腐蚀影响。
基于以上，运用石墨烯材料应用于金属防护涂层所用的防腐涂料中，能够其实避免金属表面与具有腐蚀性、氧化性的介质进行接触，有效防护基地材料。
2.2 缓蚀作用所谓缓蚀作用，就是基于涂料本身特有的成分与金属基体两者发生反映后，促使金属表面因此出现纯化或者是形成具有保护性质的一层防护膜层，通过这种方式来强化涂料的防护作用，将石墨烯加入其中，能够起到对镀层金属的钝化作用，对提升金属基底的耐腐蚀性能具有积极性应用意义。
2.3 加固作用就金属材料本质特征来讲，其经常使用的聚合物涂层很容易某种物质刮坏，但通过将石墨烯与防腐涂料融合于一体后使用，因石墨烯本身具有的机械、摩擦方面的应用性能优势，能够起到强化材料在减摩以及抗磨方面的应用优势；除以上之外，石墨烯还具有重量轻、特性超薄的特征，不会对金属基底带来其他不良的使用影响。
3 石墨烯在防腐涂料中的应用3.1 石墨烯-环氧树脂涂料所谓石墨烯-环氧树脂涂料，简单来讲就是采用物理混合的方式将自制石墨烯分散液和双组份水性环氧树脂两者混合起来制作而成[4]。
其一，通过对极化曲线、电化学阻抗以及中性0 引言就石墨烯改性涂料的特性来讲，能够实现长时间在高温环境下开展工作，由此可以看出，这种类型的涂料具有良好的耐热性、耐光照老化等优势，而石墨烯的这些应用优势对于涂料而言具有非常大的应用意义，因此将石墨烯与涂料两者结合起来使用，能够有效强化涂料在使用中的导热性、防腐性等应用性能，同时也可以应用于各种环境相对比较恶劣且极端的环境下使用。
石墨烯防腐涂料原理
石墨烯防腐涂料原理
石墨烯防腐涂料是一种新型高效的防腐材料，其原理主要是利用石墨烯的优异物理和化学性能来保护金属表面不被腐蚀。
首先，石墨烯具有极高的导热和导电性，可以快速将热量和电流传递到金属表面，形成一层高效的热和电导层，使金属表面的温度和电位保持稳定，从而降低了金属表面的化学反应速率，延缓了金属腐蚀的进程。
其次，石墨烯具有极高的机械强度和韧性，可以形成一层坚固的保护层，防止外界物质的侵蚀和磨损。
同时，石墨烯还能够有效地吸附和催化金属表面上的有害物质，如氧气、水分和酸碱等，将其转化为无害物质，从而消除了金属表面的腐蚀因素。
最后，石墨烯防腐涂料具有优异的耐久性和稳定性，可以长期保持其防腐效果，同时具有良好的适应性和可塑性，可以根据不同的金属材料和使用环境进行量身定制，以实现最佳的防腐效果。
综上所述，石墨烯防腐涂料原理基于石墨烯的优异物理和化学性能，通过形成一层高效的热、电、机械和化学保护层，防止金属表面的腐蚀和磨损，从而实现高效、可靠、耐久的防腐效果。
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石墨烯导热散热涂料石墨烯重防腐涂料应用优势
石墨烯导热散热涂料石墨烯重防腐涂料应用优势首先，石墨烯导热散热涂料具有出色的导热性能。
石墨烯是一种单层碳原子构成的二维材料，具有极高的导热系数。
将石墨烯添加到导热散热涂料中，可以显著提升涂料的导热性能，使其能够更有效地将热量从被涂物表面传导出来，提高散热效果。
这一特点使得石墨烯导热散热涂料得到广泛的应用，特别是在电子元器件、照明设备和汽车等领域，能够有效降低设备的温度，提高设备的可靠性和寿命。
其次，石墨烯重防腐涂料具有优异的耐腐蚀性能。
石墨烯具有高度的化学稳定性和抗氧化性，能够有效地抵抗酸、碱和一些有害气体的侵蚀，能够长时间保持涂层的完整性和稳定性。
将石墨烯添加到重防腐涂料中，能够显著提高涂层的抗腐蚀性能，延长被涂物的使用寿命。
因此，石墨烯重防腐涂料被广泛应用于海洋工程、化工设备和航空航天等领域，能够有效保护金属表面免受外界腐蚀的影响。
此外，石墨烯导热散热涂料和石墨烯重防腐涂料还具有易施工、环保和节能的特点。
石墨烯涂料的施工过程与传统涂料相似，并且具有良好的附着力和耐磨性，能够在各种复杂环境下使用。
石墨烯是一种纯天然的无机材料，不含任何有害物质，对人体和环境无毒无害，符合环保要求。
同时，由于石墨烯涂料的导热性能和防腐性能突出，能够提高设备的能效，减少能源的消耗，实现节能减排。
总之，石墨烯导热散热涂料和石墨烯重防腐涂料是一种具有多种应用优势的新型涂料材料。
它们不仅能够提高设备的散热效果，延长使用寿命，还能够保护金属表面，防止腐蚀，提高设备的可靠性。
同时，它们的施工过程简单方便，环保节能，符合现代工业发展的要求。
因此，石墨烯导热散热涂料和石墨烯重防腐涂料在各种领域具有广阔的应用前景。
新表面处理技术之石墨烯纳米涂层工艺在产品耐防腐、散热、耐高低温、不粘易清洁、应用中实测数据
纳米沉积石墨烯高导热散热涂层涂层外观：黑色哑光粗糙面；高导热散热，显著增大散热面积，兼具常规防腐黑色光滑面：高防腐，导热散热良好，基本不增加散热面积涂层材质与工艺：以石墨烯为主的碳复合材料，少量纳米复合陶瓷以及表面改性助剂。
通过中微纳专利技术纳米沉积，碳材料趋于定向排列，形成微翅片，显著提高导热散热，增大散热面积。
适用基材：铝材、铜材、镁合金、钢材以及其它金属材质，石墨以及碳纤维材质。
说明：不同基材，不同性能侧重，可根据运用调整。
适用温度：长期-60℃—300℃；短期-100℃—400℃。
耐冷热冲击抗热震。
涂层特性：1、高热导率：水平方向最高可达800W/M.K以上，垂直方向最高可达30W/M.K以上，有助工件散热不蓄热，延长寿命。
2、高辐射系数：最高可达0.96以上；3、微翅片结构显著增加散热面积：最高可增加散热面积2倍以上；4、涂层厚度15微米左右，也可根据需要在3—50微米范围内调整定制；5、涂层防静电，具有一定电磁屏蔽功效，具有一定电绝缘性能（耐电压1000伏特左右）；6、涂层附着力1级，结合强度最高可达15MPa以上；7、涂层硬度最高可达6H，柔韧性1级，耐一定次数的折弯，耐冲击50cm以上；8、涂层耐腐蚀，涂层厚度15微米，耐盐雾1920小时以上，最高可耐2400小时以上。
增加涂层厚度，耐盐雾最高可达6000小时以上。
涂层耐酸碱腐蚀，散热防腐一体解决；9、涂层耐湿热，耐水长期浸泡，耐水煮。
纳米沉积系统（中微纳专利技术：纳米材料技术与可控涂层工艺设备的集合）1、工艺技术说明：A、液相纳米沉积和气相纳米沉积相结合，涂层微观粒子趋于定向，微观粒子间离子级结合；B、可实现低温（最低可达60℃）纳米沉积，正常180℃—400℃实现纳米沉积；C、主要工艺流程：工件上工装—工件表面前处理（除油除脂除锈除氧化层）—液相沉积—气相沉积—工件下工装—质检包装。
2、工艺主要特点：A、自动化程度高，连续作业，主要工艺过程无需人工操作，品质稳定；B、生产过程数字化在线监控，时时管控品质，有异常及时报警；C、产能稳定，适宜大规模生产，小批量或换线成本高;D、纳米功能材料、沉积工艺、专用设备三位一体的系统技术，3重连贯的技术门槛。
石墨烯电镀应用例子
石墨烯电镀应用例子
石墨烯电镀是一种新型的表面处理技术，能够在金属表面形成一层石墨烯薄膜，从而提高材料的性能和稳定性。
下面介绍几个石墨烯电镀的应用例子：
1. 电镀石墨烯铜箔
石墨烯铜箔是一种新型的导电材料，能够在微电子、半导体、太阳能等领域得到广泛应用。
通过石墨烯电镀技术，可以在铜箔表面形成一层薄膜，提高导电性和抗氧化性能，从而延长材料的使用寿命。
2. 石墨烯修饰电极
石墨烯修饰电极是一种新型的电化学传感器，能够检测微量的物质，如重金属、有机污染物等。
通过石墨烯电镀技术，可以在电极表面形成一层石墨烯薄膜，提高电极的灵敏度和选择性，从而实现高效、准确的检测。
3. 石墨烯涂层
石墨烯涂层是一种新型的防腐保护材料，能够在金属表面形成一层薄膜，提高材料的耐腐蚀性和耐磨性。
通过石墨烯电镀技术，可以在金属表面形成一层石墨烯薄膜，从而提高材料的稳定性和耐久性，延长使用寿命。
总之，石墨烯电镀技术是一种非常有前途的表面处理技术，能够在各种领域得到广泛应用，从而提高材料的性能和稳定性。
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金属材料的腐蚀不仅给社会带来了巨大的经济损失，而且给工业生产、运输及家居生活带来了安全隐患。
为解决这一问题，常在金属表面涂覆防腐涂料，这种方法便于施工和维护，且成本低。
其原理是利用涂料固化成膜后隔绝氧气、水分子等腐蚀介质，达到保护基材的作用。
石墨烯是碳原子以sp2 轨道杂化形成的二维网状碳材料，其中每个碳原子与其相邻的3 个碳原子形成C－C σ键，按正六边形紧密有序排列形成稳定结构。
单层石墨烯理论厚度0. 35 nm，具有超大的比表面积（达2630 m2/g），超高的力学性能（杨氏模量达1100 GPa，断裂强度达130 GPa），超快的载流子迁移率（达15 000 cm2/（V·s））。
凭借这些优异的性能，石墨烯在防腐蚀领域得到了广泛的应用。
1石墨烯的制备1．1 机械剥离法机械剥离法的应用原理是通过物理作用力克服石墨分子层间的范德华力，进而分离石墨片获得石墨烯。
2004 年，Novoselov 等使用机械剥离法，用胶带反复剥离石墨片直至获得仅一个原子厚度的石墨单片，即为石墨烯。
此外，用石墨反复摩擦另一个固体表面，从而获得附着于该固体表面上的石墨烯层。
早期对石墨烯片层的研究是通过扫描隧道显微镜或原子力显微镜的针尖与石墨相互作用而获得石墨烯的结构。
通过机械玻璃法合成的石墨烯分子缺陷少，但制备时间久、产率低下，不适于大规模生产。
1．2 氧化还原法先将石墨氧化。
石墨在氧化过程中，表面和边缘会形成大量含氧官能团，如—COOH、—C = O、—OH、—O—等。
氧原子进入石墨层间，拉大了氧化石墨层间距。
再经超声使得层与层剥离得到氧化石墨烯，最后利用还原反应将氧化石墨烯中氧化基团还原为C—C 结构，得到石墨烯。
其中，石墨的氧化方法包括Brodie法、Staudenmaier 法和Hummers 法，三种方法均用强质子酸( 如浓H2SO4、HNO3或其混合物) 处理原始石墨，形成石墨层间化合物，再利用强氧化剂( 如KMnO4、KClO3等)对其进行氧化，得到氧化石墨。
经超声后得氧化石墨烯，再将氧化石墨烯还原。
根据还原方法的不同，可以分为热还原、化学试剂还原、光照还原、水热还原等。
1．3 化学气相沉积法( CVD)CVD 法是将含碳化合物作为碳源在基体表面升温至气态，气态碳源裂解形成的碳原子在金属基体表面沉积生成石墨烯。
由于铜薄膜对碳源、温度、压力等要求较低，因此一般用铜作为基体，在铜表面富集石墨烯，这是CVD 中最有前景的制备高质量石墨烯的方法。
为了进一步降低石墨烯的制备温度和能耗，采用等离子体增强化学气相沉积法( PECVD)，生长温度为700 ℃，在镍/石英衬底上直接生长单层石墨烯，比使用热CVD 合成的石墨烯低250 ℃。
Li 等以苯为碳源，在300 ℃下制得质量优异的单层石墨烯片。
CVD 法制得的石墨烯质量高、可大面积生长，已成为制备石墨烯的主要方法。
1．4 外延生长法是指利用晶格匹配，在一个晶体层基质上生长出另外一种晶体层的方法。
基于不同的基底材料，外延生长法可以分为金属催化外延生长法和碳化硅外延生长法。
金属催化外延生长法是指特定温度和压强条件下，在基底( 如Pt、Ir、Ｒu、Cu 等) 表面进行碳氢化合物(碳源) 的吸附，通过催化剂作用及加热，使吸附气体催化脱氢，从而制得石墨烯。
碳化硅外延生长法是通过高温加热碳化硅使其分解，当表面硅原子气化离开后，剩余的碳原子在碳化硅表面会重新排列堆积形成石墨烯。
但这种方法能耗过高(反应温度大于1 000 ℃)，且吸附在基底表面的石墨烯与基底不易分离，因此限制了它的应用。
2石墨烯及其复合材料在金属防腐中的应用2．1 石墨烯具有独特的二维片层结构，在涂层中可以层层叠加形成致密隔绝层，使小分子腐蚀介质( 水分子、氯离子等) 难以通过，起到物理隔绝作用。
同时，石墨烯良好的化学稳定性和热稳定性使其在腐蚀性环境中或高温条件下均能保持稳定。
用CVD 法在铜、铜镍合金表面沉积石墨烯薄膜，考察了高温(200 ℃)和双氧水溶液对石墨烯薄膜防护性能的影响。
实验结果显示，在覆层边界区域下的金属受到了腐蚀，而沉积了石墨烯薄膜的金属基底表面没有被氧化。
将负载石墨烯涂层(上)和未负载(下)的硬币经H2O2处理(30%，2 min)后。
未受保护的铜硬币变成暗褐色，而受保护硬币保持原外观。
进一步研究发现，石墨烯屏蔽了腐蚀性介质的扩散，从而避免金属被腐蚀。
此外，将石墨烯膜在高温条件下(200 ℃)加热4h 后，其结构保持不变，表明石墨烯膜具有较高的热稳定性。
Prasai 等用CVD 法在铜表面沉积了石墨烯薄膜，用转移法在镍表面负载多层石墨烯薄膜，并分别测试了它们的防腐能力。
实验结果表明，石墨烯薄膜使得铜和镍的腐蚀速率相较于裸铜和裸镍分别降低了7倍和20倍。
此外，在这项研究中得出结论:多层石墨烯的防腐性能优于单层石墨烯，且在石墨烯膜的缺陷和断裂处首先产生腐蚀。
通过化学气相沉积法(CVD) 分别在铜箔Cu(111)和Cu(100)晶面上生长石墨烯，研究了石墨烯涂层的防腐蚀性能。
采用光学成像法，通过颜色变化对铜表面的氧化进行了定性监测。
石墨烯可以保护Cu(111)表面在潮湿的空气中不被氧化长达2．5 年，相比之下，用石墨烯包覆的Cu(100)表面发生了加速氧化。
这归因于相称的和不相称的石墨烯/Cu 系统之间的界面耦合的差异。
对于相称的石墨烯/Cu(111)，强界面耦合阻止了H2O 分子的扩散进入，但是在Cu(100) 上不相称的石墨烯形成的褶皱会促进界面处的H2O扩散，从而加速了铜面被腐蚀。
对于石墨烯/Cu(111) 体系，石墨烯和Cu( 111) 的LEED 方向相同，C6V 对称石墨烯晶格在C3V 对称Cu(111)表面上很好地排列，形成一个相称的系统。
但是对于石墨烯/Cu(100)体系，由于C6V 对称的石墨烯晶格与C4V 对称Cu(100) 晶格不匹配，石墨烯晶格与Cu(100) 表面的任何晶格方向都不能很好地结合，形成了不相称的系统。
该结果表明，石墨烯/Cu 的界面结构是确定防腐性能的关键，这为研究石墨烯涂层的超精密防腐蚀提供了新的希望。
2．2 石墨烯复合材料为充分发挥各材料的优势，改善单一材料的弱点，并赋予材料新的性能，可将石墨烯与氧化物或高分子聚合物复合形成复合材料，作为防腐蚀涂层，用于提升涂料的防腐蚀性能。
将纳米TiO2和氧化石墨烯(GO)通过硅烷偶联剂KH550 复合在一起，制备出GO/TiO2复合物，加入2%的GO/TiO2复合物，于水性环氧树脂中制备了复合型防腐涂料。
电化学交流阻抗测试结果显示GO/TiO2复合环氧树脂涂层具有优异的耐腐蚀性能。
TiO2负载GO 后，纳米复合物填料填充到涂层微孔当中，使混合物体系不易团聚且分散均匀，且由于片状氧化石墨烯形成的“层压结构”阻隔了水、氧气等腐蚀介质的进入，从而提高了涂层对金属基体的保护作用。
Mo 等将石墨烯( G) 和氧化石墨烯(GO)作为填料分别与聚氨酯( PU) 复合，并研究了其加入量与聚氨酯复合涂层防腐性能的之间的关系。
结果显示，G 和GO 的加入均提高了涂层的防腐性能，加入量取决于填料的润滑和阻隔效应以及加入G 和GO 引发的裂纹影响之间的平衡，最佳添加范围为0．25%～ 0．5%。
原因是:不同于纯聚氨酯涂层内腐蚀介质笔直的扩散路径，添加石墨烯和氧化石墨烯之后，腐蚀介质的扩散路径变得弯曲，因此提高了复合涂层的防腐性能。
但是随扩散路径增长，微裂纹出现的可能性也随之增大，因此当添加量过高时腐蚀介质能够通过微裂纹快速扩散。
此外，相比于氧化石墨烯/聚氨酯涂层，石墨烯/聚氨酯涂层的防腐性能更好，这是因为氧化石墨烯含有的大量官能团破坏了其晶格结构，影响了它的阻隔性能。
通过多巴胺(DA) 与硅烷偶联剂(KH550) 的自聚合改性，制备了新型仿生氧化石墨烯/Fe3O4杂化材料(GO－Fe3O4@(DA+ KH550))，改性后引入了丰富的—NH2和—OH 基团，使GO/Fe3O4在环氧树脂中分散良好，并通过化学交联反应提高改性纳米填料与环氧树脂的界面粘合性。
电化学阻抗谱(EIS) 测试表明，通过添加0．5wt%改性的GO/Fe3O4材料，与纯环氧树脂和其他纳米填料/环氧复合涂层相比，GO/Fe3O4环氧涂层的抗腐蚀性能显著提高，且其硬度比纯环氧涂层提高了71．8%。
Sari 等用氨基硅烷和1，4－丁二醇二缩水甘油醚(BDDE)对GO和纳米粘土(NC)进行表面改性，并将改性后的GO和NC混合，实现了高效防腐。
研究发现:一方面，通过添加改性后的GO 和NC，可以在环氧树脂和钢基体之间形成更强和更稳定的粘合键。
GO 和NC 颗粒的表面改性增强了它们与环氧树脂基体的相容性，接枝在GO 片上的氨基硅烷和BDDE分子提供胺和环氧基团，可以在钢基体上与水合氧化物膜形成强氢键，从而导致界面粘合性得以改善。
另一方面，GO 和NC 颗粒填充了环氧树脂的空腔、缺陷，由于扩散途径曲折使得涂层渗透性降低，扩散到涂层基体和涂层/金属界面的电解液可以显著减少。
此外，由于NC 和GO 颗粒的大小和形状不同，二者组合后可以更好地填充涂层孔隙率和空腔，从而提高涂层阻隔性能。
3石墨烯及其复合材料的防腐机理石墨烯及其复合材料能有效地保护金属基体、延缓腐蚀，其防护作用可作如下解释。
1)对于石墨烯而言，金属表面涂覆涂层后，石墨烯的二维片层结构在涂料中层层叠加，形成了致密的物理隔绝层。
小分子腐蚀介质很难通过致密的隔绝层，石墨烯作为良好的屏蔽剂将金属基体与周围环境相对进行隔绝。
此外，石墨烯的表面效应使得石墨烯与水的接触角很大，水分子很难在石墨烯表面铺展，从而起到防水作用。
2)对石墨烯复合材料而言，石墨烯与高分子聚合物形成复合，使粒径较小的石墨烯填充到高分子涂料的孔洞和缺陷中，在一定程度上延长了腐蚀介质的扩散路径，从而阻止和延缓了腐蚀介质浸入金属基体，增强了涂层的防腐性能，对基底金属形成良好的防护。
同时，复合后的涂料和金属基体发生化学反应，使金属表面发生钝化或形成具有防护性的膜层，以增强涂层的防护能力，进一步提高其耐蚀性能。
此外，石墨烯具有优良的力学性能，可以提高聚合物涂层的抗磨性能。
4总结石墨烯由于具有较好的物理、化学性能，已在防腐领域的研究中取得了显著的进展，但现有的石墨烯制备方法效率低且成本高，利用纯石墨烯薄膜作为防腐涂料目前在工业上无法实现。
因此，仍需进一步探究石墨烯的生长机制、探索制备高产率高质量石墨烯的方法。
如何充分利用石墨烯薄膜和其他高分子材料的优点，制备具有优异防腐蚀性能的复合材料，仍是研究的重要方向。
此外，还需进一步深入研究石墨烯及其复合材料与基底间形成界面的相称性，以达到更好的防腐效果。