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微纳结构

(1)石墨烯基重防腐涂层体系的结构


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石墨烯基重防腐涂层体系的结构


        石墨烯重防腐涂层采用双层结构体系:面层采用氧化石墨烯-丙烯酸-聚氨酯涂料,底层采用锌粉-还原石墨烯-有机硅改性环氧-聚酰胺涂料。在面层中,氧化石墨烯具有非常大的径厚比并紧密堆积,形成致密结构,有效阻隔水、氧气和腐蚀性离子的渗透。在底层中,少量的石墨烯在涂层中堆叠,形成三维导电网络结构并连接涂层中孤岛锌粉和基材,因此底层在具有高效阻隔作用的同时具有阴极保护的作用。


(2)涂层体系具有自修复能力


        在腐蚀环境下,当涂层中的锌粉作为原电池的阳极失去电子形成离子时,会与腐蚀介质中的阴离子形成氢氧化锌、碱式氯化锌、硫酸锌等腐蚀产物,这些腐蚀产物不易溶于水,且体积大于所消耗的锌粉体积,能够有效阻挡涂层中的空隙,提高涂层的致密性,起到更好的屏蔽作用。同时,由于涂层的致密性提高,涂层的电阻增大,从而降低锌粉的消耗速率,涂层的保护寿命大大提高。


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涂层划痕处的显微照片


        当涂层出现划痕或漏涂时,由于涂层具有很好的导通性,在一定面积内,防腐蚀电流能够到达裸漏部位,同样能够达到保护作用。在防腐蚀电流到达的同时,锌的腐蚀产物也在该处沉积,从而填补涂层中的缺陷,形成完整的膜层。

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