二维纳米材料中最薄 看石墨烯如何让钢铁“水火不侵”

深海科考船、远洋巨轮、空间站、火星探测器……这些重大装备能上天入海、能乘风破浪，少不了“水火不侵”的坚强外壳。那么，什么材料能充当这些重大装备的坚强外壳呢？这种材料运用了什么原理？又有哪些优点呢？

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2016年3月24日，中国首艘万米级深渊科考母船“张謇号”在浙江台州上水。

（龙巍/人民图片）

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这种“水火不侵”的材料是什么？

据《中国青年报》报道，中国科学院宁波材料技术与工程研究所王立平研究员和薛群基院士团队成功研制出拥有自主知识产权的新型石墨烯改性重防腐涂料，这层石墨烯“防腐外衣”有望让钢铁材料抵御来自热带海洋环境下高盐、高湿及高温的侵袭。重防腐涂料是减小腐蚀破坏、保障苛刻腐蚀环境下装备与设施可靠性和服役寿命的关键材料，其发展水平是一个国家涂料科技水平的重要标志。

石墨烯材料运用了什么原理？

据新华社介绍，石墨烯是目前自然界最薄的二维纳米材料，阻隔和屏蔽性能非常优异。通过引入石墨烯，能够增强涂层的附着力、耐冲击等力学性能和对介质的屏蔽阻隔性能，尤其是能显著提高热带海洋大气环境中服役涂层的抗氯离子渗透能力，在大幅降低涂膜厚度的同时提高涂层的防腐寿命。

石墨烯材料有什么优点？

据国际在线报道，石墨烯在防腐材料里的应用是比较大的突破，这一材料不仅可以延长防腐的时间，还能抵抗更恶劣的环境。防腐的应用范围无处不在，所以能带来巨大的经济效益。此外，因为腐蚀会带来极大的浪费，如果能做好防腐工作，还可以减少污染物的排放和对人体的损害，带来很大的社会效益。

此外，使用石墨烯材料有着重要意义。这项国际领先的中国新技术不仅能保障中国热带海洋地区的重大工程装备和“一带一路”基础设施建设，还将推动全球重防腐涂料技术的革命。 (孔睿）

本文由中科院物理所副研究员罗会仟进行科学性把关，专家研究领域为超导、电子、电磁、半导体、自动化、中子散射等。