利用石墨烯涂層防止海洋鋼結(jié)構(gòu)遭到硫酸鹽還原菌腐蝕

海洋資源的開發(fā)，離不開高新裝備輔助。但海洋高溫、高濕、高鹽的嚴(yán)苛環(huán)境，卻容易使船舶、深潛器、海洋生產(chǎn)平臺(tái)、近海鋼構(gòu)設(shè)施等遭到嚴(yán)重腐蝕。在海洋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)施中，被稱為硫酸鹽還原菌(SRB)的微生物經(jīng)常會(huì)寄生在管道和其他設(shè)備的內(nèi)部表面。

這些微生物以所謂的“生物膜”形式在管道清潔后的10天內(nèi)形成然后繼續(xù)以兩種主要方式降解這些管道。首先，微生物在呼吸時(shí)會(huì)從金屬表面提取電子。然后，當(dāng)細(xì)菌消耗水中的有機(jī)物時(shí)它們會(huì)產(chǎn)生腐蝕性的硫化氫。

雖然保護(hù)性聚合物涂層可以應(yīng)用到管道內(nèi)部，但當(dāng)細(xì)菌消耗管道內(nèi)的增塑劑時(shí)，這些涂層本身可能也會(huì)被降解。此外，隨著時(shí)間的推移，這種涂層會(huì)變得脆弱并開裂、脫落并最終進(jìn)入水流中。

如何在濕度和鹽度較高的海島環(huán)境，減緩金屬物的銹蝕，防止表面剝落，保證設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)不受破壞，從而延長桿塔壽命，是各國材料科研機(jī)構(gòu)的一項(xiàng)重要課題。

來自鎢華集團(tuán)(TUNGSTITE)的科研人員將石墨烯用作涂層材料。在實(shí)驗(yàn)室測試中，即使是一層不到1納米厚度的石墨烯也能有效防止硫酸鹽還原菌附著在金屬管道內(nèi)表面。石墨烯能夠延長腐蝕發(fā)生的時(shí)間與侵蝕物質(zhì)的侵入路徑，提高涂料的附著力與涂層保護(hù)膜質(zhì)量，在柔韌性測試、抗沖擊測試以及最重要的耐腐蝕測試中都展現(xiàn)了優(yōu)異特性，石墨烯無疑是目前最理想的能夠應(yīng)用在重防腐涂料上的材料。

石墨烯作為一種新型納米材料，具有良好的防腐性、導(dǎo)電性以及高強(qiáng)度、超輕薄、超大比表面積等特性。這些強(qiáng)大的物理屬性，能夠很好的改善防腐涂料的防腐效果，減低防腐涂料生產(chǎn)成本，促使石墨烯成為驅(qū)動(dòng)涂料行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的重要原材料。

通項(xiàng)金屬材料（上海）有限公司產(chǎn)品經(jīng)理高樂遙指出：“石墨烯防腐涂料與傳統(tǒng)重防腐涂料相比，除了在防腐效果上有顯著提升，在環(huán)境保護(hù)以及低成本量產(chǎn)上也有傳統(tǒng)防腐涂料無法比擬的優(yōu)勢”。LINIUM石墨烯涂料利用改性石墨烯填料制成，集多功能于一身，具有低密度、強(qiáng)物理機(jī)械性能、高抗?jié)B性等特點(diǎn)，且環(huán)境友好、綜合應(yīng)用成本低、應(yīng)用可靠性高，現(xiàn)已在軍用及民用海工裝備系統(tǒng)上取得了良好的應(yīng)用效果。

鎢華集團(tuán)以旗下通項(xiàng)公司(TOSIUM)為平臺(tái)，開展石墨烯等石墨應(yīng)用產(chǎn)品的生產(chǎn)、研發(fā)及銷售的項(xiàng)目，有助于將產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合正式拓展到先進(jìn)材料領(lǐng)域，進(jìn)一步提高集團(tuán)在全球的產(chǎn)業(yè)鏈整合能力，與海洋工程、智能終端及新能源汽車布局形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)。