防腐涂料：石墨烯与金属基材形成电池回路的疑虑，或许有了一丝线索

近年来，大量的涂料生产企业和研究机构，针对石墨烯基涂料的开发和应用做了非常多的工作。但是对石墨烯基涂料的防腐作用，只强调了石墨烯的屏蔽作用，而对腐蚀后期石墨烯的防腐作用鲜有研究。

30年前国家石油战略油库有一个非常好的案例。由于油库涂装需要考虑静电，所以当时设计的涂装方案是在面漆中使用导电材料石墨。一年后，舟山的30万吨油库工程出现油库底部严重点蚀，同样的事故也出现在其他地方。后来专家组分析认为是导电面漆中石墨的电势电位高，会与钢铁底材形成电池回路，加速底材腐蚀，从而导致了腐蚀事故。

因此，引出了石墨烯基防腐涂料的一个大大的疑惑：锌粉消耗完后，石墨烯与金属基材是否会形成电池回路？？？

近日，韩国的一项科学研究可能会为这个疑惑提供一些线索。

韩国的这项研究证明，石墨烯可与氧化铜形成杂化层，可减缓铜金属的进一步腐蚀。

几乎所有需要布线的电子设备中，都需要用到铜金属。即便相较于钢铁材料有较强的耐蚀性能，但是在自然环境下，铜表面也会发生氧化，并缓慢腐蚀。

目前，金属表面防护应用最广泛也是最成熟的方案是涂料涂覆。石墨烯应用于涂层已经被广泛研究，且在中国有大量的示范工程。但是，有些研究学者认为，在石墨烯涂层的保护后期，石墨烯有可能会有金属基材性能电化学同路，进而加速金属腐蚀。

韩国中安大学的研究人员使用拉曼光谱仪、扫描电子显微镜和白光干涉仪等设备，研究了30天内铜基底上的石墨烯涂层情况，并分析了腐蚀的机理。

研究人员发现在石墨烯涂覆的边缘，铜片首先出现腐蚀，形成氧化铜，随后在石墨烯片下的氧化铜发生了进一步反应，形成了杂化状结构。

基板暴露于自然环境13天后，研究人员发现在石墨烯和氧化铜形成杂化状结构的地方，腐蚀已经大大减缓。

这些研究结果表明，在腐蚀的中后期，石墨烯实际上可以保护铜基层免受进一步腐蚀，这与之前石墨烯可能与基材形成电池回路的疑惑不符。

该工作在ACS Nano杂志发表。

本文来源：Asian Scientist，DT新材料编译整理。