産業資訊 / Industry

石墨烯導電塗料 沿海接地網防腐蝕應用

電力系統接地網是保障輸電塔及變電站大電流信号導通的重要構件,在分散電流及保障電力設備安全穩定運行等方面起着重要作用,但是金屬構件長期埋于沿海土壤中會造成腐蝕破壞,相關的腐蝕保護研究十分迫切。碳作為傳統的電極材料随着碳納米研究的深入,再次走入腐蝕保護研究工作者的視線。近期有關研究者嘗試利用石墨烯的導電性結合相關材料來探索用于接地網防腐的新技術。

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漆膜附着力測試

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漆膜抗沖擊測試

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塗有導電防腐塗層的碳鋼Q235在3.5 wt.%NaCl溶液的EIS圖

通過對浙江海洋大學陳科鋒所做相關工作的文獻材料梳理,我們了解到,該研究以環氧樹脂為載體,通過石墨烯導電塗料并優化配方探索具有長效防腐的新型溶劑型石墨烯基導電防腐塗層,在實驗中通過對漆膜附着力、抗沖擊性及漆膜與基材結合強度測試,表明漆膜基本機械性能良好;采用電化學交流阻抗技術、微區局部電化學阻抗譜測試、耐化學試劑浸泡實驗及中性鹽霧實驗研究導電塗層的耐腐蝕性,實驗表明電化學測試其阻抗模值穩定在108Ω·cm2以上、耐鹽堿浸泡時間達2500h後漆膜不失效及氣泡等失效現象、中性鹽霧實驗1500h并結合濕附着力測試,表明塗層具有優異的長效測耐腐蝕性能;塗層經體積電阻率、表面接觸電阻及耐大電流沖擊試驗表明所制得的導電防腐塗料塗層具有良好的電氣性能。

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無溶劑型石墨烯基導電塗料/碳鋼Q235在3.5 wt.%NaCl溶液中的Nyquist圖

同時針對溶劑型塗料存在着揮發性有機化合物的缺陷,該研究遵循綠色化學的思路設計制備了活性稀釋劑代替有機溶劑的無溶劑型石墨烯導電基導電防腐塗料。同時根據電化學阻抗技術、耐化學試劑浸泡實驗及中性鹽霧實驗表明無溶劑型石墨烯導電塗料具有良好的防腐效果;此外局部電化學阻抗測試技術表明塗層經劃痕處理,在劃痕處及劃痕邊緣處阻抗值變化不大,數據維持在106數量級,沒有出現明顯的腐蝕擴散現象;導電塗層的體積電導率測試表明其導電性能不及溶劑型導電防腐塗料,但是相較于常規的導靜電防腐塗料有所提升。

參考文獻:用于沿海埋地金屬構件防護的石墨烯導電塗料,陳科鋒

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