环境友好的碳素石墨烯氧化物/涂料的制备和性能
Zhenhua Chu1, Jiahao Lu1, Wan Tang1
1Department of Mechanical Engineering, College of Engineering, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|May 14, 2025
概括
一种新型的碳氧化石墨烯氧化物 (CGO) 改性环氧树脂涂层提供了卓越的海洋腐蚀保护. 优化的CGO涂层显著提高耐腐蚀性,抑制细菌,在恶劣环境中提供长期耐用性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 腐蚀工程 腐蚀工程
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 海洋工程设备在腐蚀性环境中面临严重的退化.
- 开发环保,高性能防腐涂料至关重要.
- 现有的涂料往往缺乏长期耐用性和环境可持续性.
研究的目的:
- 为海洋应用开发一个环保的复合材料涂层.
- 为了研究碳氧化石墨烯氧化物 (CGO) 对水基环氧有机树脂的影响.
- 评估CGO修饰涂层的耐腐蚀性,抗菌性质和长期性能.
主要方法:
- 机械混合不同的CGO质量分数 (0.05-0.25%) 在水基环氧有机树脂.
- 微结构分析,电化学阻抗光谱 (EIS) 和腐蚀电流密度测量.
- 硫酸盐减少细菌 (SRB) 抑制试验,60天海水浸泡和180天大气暴露试验.
主要成果:
- 使用0.15重量%CGO (KCG15) 的涂层显示出最佳性能,腐蚀电流密度显著降低 (4.37 × 10−8 A/cm2) 和阻抗模量增强 (4.99 × 106 Ω⋅cm2).
- 通过物理和静电机制,KCG15通过物理和静电机制实现了对SRB的97%的抑制率.
- 长期浸泡揭示了降解阶段,结构演变从微裂到泡,降低了97.8%的涂层完整性;大气暴露证实了优越的耐候性和粘附性.
结论:
- 碳氧化石墨烯氧化物有效地增强水性环氧有机树脂的抗腐蚀和抗菌特性.
- KCG15涂层在海洋环境中表现出卓越的长期保护性能和耐用性.
- 这项研究为开发可持续和高性能海洋抗腐蚀解决方案提供了基础.
