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宁波材料所在二维氮化硼纳米片增强复合涂层长周期腐蚀机理方面取得进展
日期:2017-12-14, 查看:226 字体大小:

         六方氮化硼(h-BN),又被称为“白色石墨烯”,与石墨烯具有类似的层状结构和性能,如高抗渗性、机械性能和优异的导热性。此外,与导电性石墨烯相比,六方氮化硼的绝缘性能够抑制电子的传输,进而使得下层金属基底发生电偶腐蚀的可能性减小。然而,相比于石墨烯在防腐领域引起的广泛关注,氮化硼对金属长期抗腐蚀性能的研究报道很少。

   近期,宁波材料所海洋新材料与应用技术重点实验室博士生崔明君在王立平研究员和赵海超研究员指导下,利用可溶性导电聚合物聚(2-丁基苯胺)(PBA)将层叠的h-BN粉末剥离获得了少层的h-BN纳米片,并且将其加入环氧涂层中制备导电聚合物和h-BN协同增强的纳米复合涂层。电化学和吸水率结果表明制备的复合涂层具有高阻抗模量和低吸水率,这将有利于实现复合涂层对金属基底的长效腐蚀防护。进一步,通过微观结构及成分表征,复合涂层表现出优异长效的腐蚀防护性能的机理——“阻隔和钝化协同效应”。在长效腐蚀防护过程中,复合涂层中任意分散的h-BN纳米片可以延长腐蚀介质的扩散路径,有效的阻隔水分子,氧气以及腐蚀离子的渗入,延缓基底的腐蚀;其次,导电聚合物的存在导致在金属表面形成一层致密的金属钝化膜,能够有效防止金属的局部腐蚀。相关研究成果于2017年11月发表在腐蚀专业期刊Corrosion Science(https://doi.org/10.1016/j.corsci.2017.11.022),并申请发明专利(申请号:2016110095929)。

  上述研究工作获得中科院“百人计划”(Y60707WR04)、中科院前沿科学研究计划(QYZDY-SSW-JSC009)以及国家重点基础研究项目(2014CB643302)的资助。

图1 氮化硼分散机理图

  

  图2 氮化硼改性复合涂层的耐腐蚀性能及防腐机理

  (表面事业部 崔明君)

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