腐蚀：什么是腐蚀以及通过腐蚀管理系统预防腐蚀

腐蚀是指材料（通常是金属和相关合金，也包括聚合物和陶瓷）与周围环境发生化学和/或电化学反应而导致的化学和物理劣化。 从大型海洋结构和航空航天建筑到电子产品（包括电信、网络、电子元件、工业和消费电子产品），腐蚀是各种应用中的主要问题。

全球每年因腐蚀造成的损失超过 2.5 万亿美元，占全球生产总值的 3%，同时对环境造成了巨大的、不可控制的影响。

高效的材料保护是未来应用发展的关键，包括新概念的基础设施（如港口码头、近海结构、输油管道、公路桥梁、输配水系统）、电子产品（如所谓的 “超越摩尔 “电子产品），甚至是太空任务。

腐蚀机理

均匀腐蚀是化学和/或电化学反应的结果，它导致材料消耗，同时在大面积可见区域形成氧化物或其他化合物。这些反应会逐渐均匀地减小材料的厚度，直至完全溶解。

• 局部腐蚀（通常称为 “点状腐蚀”）是发生在海洋和油气等高腐蚀性环境中的一种劣化形式。在这些条件下，由于均匀腐蚀而形成的保护性钝化层会局部溶解，底层材料会暴露在不受控制的腐蚀中。
• 电化学腐蚀（或称 “双金属腐蚀”）是一种电化学过程，当两种不同的金属在接触（或浸入）电解质溶液（包括水）时发生电连接。由于不同金属之间存在电位差，”惰性较低 “的金属（阳极）的腐蚀速度比其自身的腐蚀速度快，而 “惰性较高 “的金属（阴极）的腐蚀速度比其自身的腐蚀速度慢，甚至停止腐蚀。

你知道吗？

• 由于铜外皮和锻铁支撑结构之间存在电化学腐蚀，自由女神像需要定期进行维护检查。尽管人们认为可以通过在两种金属之间涂上一层绝缘的虫胶来解决这个问题，但这种涂层的失效立即导致了铁支架的快速腐蚀，使美国的国家象征变得不安全。
• 火星通常被称为 “红色星球“，这是因为火星上含有大量氧化铁（Fe2O3），也被称为赤铁矿，更简单地说就是铁锈，因而呈现出红色。虽然火星对于探索目的和地外采矿来说是一个宝贵的地方，但这颗太阳系行星的土壤中含有高浓度的高氯酸盐化合物，其溶液会对探索这颗红色星球的汽车大小的漫游车造成严重腐蚀。

腐蚀往往是造成桥梁毁灭性坍塌的原因，包括热那亚的莫兰迪大桥，其缆索的腐蚀监测和维护工作做得不够。

当前的防腐蚀方法

目前，最有效的防腐蚀方法是 “阴极保护”。金属结构通过与放置在同一电解液中的不太惰性的金属（”牺牲阳极”）建立电连接而得到保护，后者因电偶腐蚀而被腐蚀。牺牲阳极通常是一种金属（如油漆中的镁或锌），其腐蚀会在电解液中释放出危险的金属离子，从而可能对当地的野生动物造成威胁。

其他方法包括冲击电流阴极保护法，它使用发电机向金属电解液系统施加与腐蚀机理相反的电流。这种方法虽然效率最高，但通常非常昂贵，需要额外的维护费用，而且不适用于现有结构。

BeDimensional 解决方案中的防腐蚀技术

防腐蚀是现代工业非常关注的一个话题，因为现代工业一直在寻找创新的解决方案来提高材料的性能和特性。由于石墨烯和六方氮化硼具有优异的抗腐蚀气体和电解质渗透性、高机械性能、化学和热稳定性等特性，因此在聚合物保护涂层中加入石墨烯和六方氮化硼可作为特殊的防腐蚀添加剂。

它们的二维形态本质上代表了一种非凡的物理屏障，使电解质通过聚合物涂层的路径 “更加曲折”。 它们能减少聚合物基体中裂纹的扩展，提高传统防腐涂层的可靠性，减少局部腐蚀现象的发生。

六方氮化硼的电绝缘特性从本质上消除了潜在的电化学腐蚀源。同时，导电石墨烯可以最大限度地利用有机和无机涂料中的牺牲添加剂（如锌），减少其在最终配方中的含量，同时保持颗粒之间充分的电气连接。这两种方法还有助于减少防腐蚀系统对环境的影响。

Bedimensional 的解决方案和产品，如 B-LEAF 涂层和 G-LEAF 涂层，可以将几层石墨烯和六方氮化硼的阻隔和防腐特性转移到防腐产品中，如传统的有机和无机涂料，我们的即用型防腐涂料 B-LEAF 11001 就证明了这一点。