三維石墨烯是一種具有多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的碳基材料,由石墨烯片層以空間架構(gòu)方式組裝而成。其高比表面積、優(yōu)異的屏蔽性和化學(xué)穩(wěn)定性,使其在防腐涂層中展現(xiàn)出優(yōu)良的防護性能。
防腐涂層的核心目標(biāo)是隔絕腐蝕介質(zhì)與金屬基材的直接接觸,減緩或阻斷腐蝕反應(yīng)的發(fā)生。三維石墨烯在涂層中的引入,可以顯著延長腐蝕介質(zhì)的滲透路徑,形成致密的物理屏障。其片層之間的重疊和交錯排列,使腐蝕介質(zhì)需要經(jīng)過復(fù)雜曲折的路徑才能到達金屬表面,從而有效降低腐蝕速率。
三維石墨烯的化學(xué)惰性也為防腐涂層提供了額外保護。在酸、堿、鹽等腐蝕性環(huán)境中,三維石墨烯不易發(fā)生化學(xué)降解,能夠長期保持涂層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時,三維石墨烯的優(yōu)異導(dǎo)電性能有助于形成電化學(xué)保護機制,當(dāng)涂層中存在微小缺陷時,可通過導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)均勻分散電位差,減輕局部腐蝕現(xiàn)象。
在涂層制備中,三維石墨烯的分散性與涂料基體的結(jié)合力是影響防腐效果的關(guān)鍵。通過化學(xué)改性或引入表面活性劑,可以提升三維石墨烯在涂料中的分布均勻性,增強涂層整體的力學(xué)性能與耐久性。此外,三維石墨烯與無機防腐顏料的復(fù)合應(yīng)用,可實現(xiàn)多重防護效果,適用于海洋、化工、能源等對防腐要求嚴(yán)苛的領(lǐng)域。