石墨烯复合材料在铝合金腐蚀防护领域取得阶段性成果

世铝网讯 近日，由园区企业中航天建设工程有限公司承担的区科三费项目“一种基于GO/PANI/TiO2水性纳米涂层的防腐工艺在铝合金腐蚀防护中的应用研究”顺利通过结题验收。

石墨烯是一种由碳原子组成的平面膜，只有一个碳原子厚度，几乎完全透明。石墨烯复合材料具有强度高、韧性好、导电、导热性能优异等特性，在航空航天、电子、船舶、新能源、环境净化等领域具有广阔的应用前景。

由于储量大、比强度高、机械加工性能好等优点，铝合金在现代工业、军用航天以及民用领域中都获得广泛的应用。然而，铝合金的腐蚀现象却大大降低了产品的使用安全性，并带来巨大的经济损失。因此，做好铝合金材料的腐蚀防护工作具有重要的经济和现实意义。

该项目通过氧化石墨烯参与自制水溶性纳米涂层材料与稀土钝化与的复配，对铝合金腐蚀防护有着较为明显的提升效果。其中，石墨烯缓解了有机物排放对环境的污染，提高了涂层自身耐环境老化性能，稀土替代了有毒六价铬，优化了表面处理技术。其绿色环保特点非常切合我国在“十三五”发展中提出的创新和可持续发展的理念。

具体说来，氧化石墨烯的高比表面积、大表面活性位点可以有效改善聚苯胺在水性环境中的溶解分散性能，同时超薄石墨烯的层层堆垛结构也有效隔绝了腐蚀介质达到金属表面的通道，提升了金属材料的耐腐蚀性。

在表面处理工艺上，选用稀土、双氧水以及明胶等形成简单钝化体系，基本达到铬酸钝化效果，该工艺操作简单、能耗低、对环境影响小。

今年是“十三五”规划开局之年，石墨烯复合材料自主创新研究和应用有望掀起新一轮的产业发展热潮，促进相关产业的转型升级。