2025-03-07118
1、晶格完整性
由于石墨烯具有独特的微纳米结构，石墨烯已成为某些高端涂层体系中的重要添加剂。然而，石墨烯对腐蚀介质的阻挡能力主要取决于晶格完整性及晶格缺陷（晶界、空位、空隙、裂纹）数量，腐蚀介质易通过缺陷位置到达金属表面，引起腐蚀。
应对措施包括：石墨烯缺陷数量可通过拉曼光谱分析测得，通过计算ID/IG（材料无序度/有序度）比值，可定量分析出石墨烯内部缺陷数量。TEM（透射电子显微镜）、AFM（原子力显微镜）可分别看出石墨烯片层是否有五元环状结构和褶皱情况。
同时，石墨烯晶格结构会受到其制备工艺影响，目前国内主要以插层剥离法批量制备石墨烯材料，与未改进的氧化-还原制备法相比，插层剥离法制备的石墨烯产品晶格缺陷少，产品厚度1～10nm，片层大小5～50μm。
2、涂料分散体系稳定性
石墨烯表面具有一定极性，易发生团聚。同时，石墨烯表面润湿性差，难于在涂料中分散均匀。
应对措施包括：选择表面氧化程度较低的石墨烯作为原料，石墨烯表面无损改性或者直接购买已分散的石墨烯浆料。
3、金属电偶腐蚀
当石墨烯添加量控制不合理时，石墨烯会与金属基材直接形成腐蚀电偶，金属做为阳极被氧化，电化学活性较弱的石墨烯作为阴极，溶解氧在其表面被还原。如控制不当，则会加速金属腐蚀。特别是在有涂层缺陷的情况下，形成了小阳极大阴极的腐蚀电偶现象，腐蚀加速效应更明显。
应对措施包括：如何在涂料中发挥石墨烯-锌协同作用，通常需优化石墨烯-锌粉-树脂配比，才能更大限度发挥协同效应；采取石墨烯表面包覆方式，将石墨烯的导电性控制在合理范围；尽量避免使用全套石墨烯涂层体系，防止存在涂层缺陷时直接形成腐蚀电路。
与常规涂料相比，石墨烯涂料技术含量较高，技术难度较大，涉及许多方面先进技术应用。然而，石墨烯可作为一种高性能填料，极具防腐涂料应用潜力，大力发展石墨烯产业，对于推动我国重工制造业转型升级具有重要意义。
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