2025-10-3125
金属在工业生产和人类生活中应用十分广泛，在空气和水等环境中容易被腐蚀并且腐蚀的机理十分复杂，产生的物质变化和结构的损害是不可逆的，给环境和经济造成了严重的危害。当前防腐的主要手段有缓蚀剂、电化学防腐、涂层防腐等，其中涂层防腐因易于施工且防护性能好等优势而被广泛应用。
当前防腐涂层的主要加工手段有喷镀、化学镀、刷镀、电镀和化学气相沉积等。然而，传统的防腐涂层在固化过程中会产生收缩和各种缺陷，导致防腐性能大大降低。二维材料因独特的层状结构、优异的比表面积和卓越的机械性能等吸引了研究人员的浓厚兴趣。将二维纳米材料分散到聚合物中，有如下优势：①增加涂层的屏蔽效应。二维纳米材料通过填充缺陷、抑制微孔，增强涂层屏蔽效应与致密性。②增强涂层与金属基质间的黏结强度。借助二维材料与金属基材存在氢键、范德华力、π-π共轭键的相互作用提升涂层与基材的黏结强度。③增强复合防腐涂层的“迷宫效应”。随着二维材料的填入，延长了腐蚀性介质的扩散路径，显著增加了金属材料的使用寿命。④使
防腐涂层具有多功能性。引入动态化学键，赋予涂层自修复等多功能特性
聚合物材料因脆性、易燃性及较差的热稳定性和化学稳定性，在金属防腐领域应用受限。二维纳米材料凭借独特的结构和化学性能，可显著提升涂层的韧性、延展性、耐腐蚀性和耐候性，优异的分散性有效避免传统填料聚集问题，拓展了聚合物在金属防腐领域的应用。
涂层保护作为一种有效且操作简便的防腐手段，因优异的耐腐蚀性能和广泛应用前景，受到广泛关注。二维材料凭借高比表面积、空间阻隔特性和优异的机械性能，在涂层防腐领域展现出巨大潜力。通过屏蔽作用、缓蚀抑制效应以及阴极保护作用等多重机理，二维材料能够有效保护金属基材。未来该领域的发展可从以下方向展开：①二维材料的可控性制备。由于二维纳米材料的片层结构和表面性质对涂层的综合防腐性能具有重要影响，目前的剥离制备方法仅能实现小规模、高质量二维材料的制备，且成本较高，难以满足金属防腐工业领域的大规模应用需求。②涂层中二维材料的分散性与相容性。当前，二维材料在涂层中的分散状态尚不理想，无法实现与金属表面平行且均匀的理想分布，这会导致涂层内部及表面存在孔隙，影响金属腐蚀防护效果。③涂层防腐与其他防腐技术的协同优化。当前通过材料改性实现与其他防腐手段的有效结合尚不完善，难以充分发挥多重防腐协同效应。因此，开发具有多功能特性的二维纳米材料及其复合防腐涂层仍具有重要研究价值和发展潜力。
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