石墨烯在有机防腐涂层领域的应用研究进展

石墨烯凭借其优异的物理阻隔性、化学稳定性、导电性以及良好的力学性能等综合性能,成为防腐涂料领域的研究热点.综述了石墨烯在有机防腐涂层领域的应用研究进展.首先,围绕防腐涂料耐蚀性能和使用寿命的必要条件,从涂层的物理屏蔽性、自修复性、附着力以及阴极保护功效四个决定涂料耐蚀性的重要因素入手,结合石墨烯/氧化石墨烯相匹配的片层屏蔽效应、多活性位点、与基材的结合强度以及导电性等优异特性,对石墨烯在涂层中的作用进行分析.其次,针对石墨烯在涂层应用中所面临的分散性差的问题,对多种分散方式下的研究进展进行了总结,比较了不同分散方式的优缺点.同时,提出石墨烯的有序排列是在充分分散的基础上,进一步提高涂层屏蔽性的方法,发挥其屏蔽性的前提是石墨烯材料呈平行于基材的方向分布,因为垂直或者呈杂乱方向分布的石墨烯/石墨烯衍生物无法满足涂层的结构致密性需求,有悖于屏蔽理念.另外,针对石墨烯在涂层应用中所面临的电偶腐蚀问题,结合石墨烯的分散性,探讨并总结了关于石墨烯在涂料体系中的用量规律,并提出可通过石墨烯的绝缘化以及引入自修复基团来减弱和消除电偶腐蚀效应的建议.最后,从分散稳定性、电化学防腐性、环保性、经济性等方面,进一步总结分析了未来石墨烯在防腐蚀领域中的发展趋势及研究建议.     

石墨烯基防腐涂层研究进展

自石墨烯发现以来,其优异的导电性、力学性能、热导性、光学性能等吸引了研究学者的广泛关注。此外,石墨烯稳定的sp2杂化结构使其自身具有良好的化学惰性、抗氧化能力和抗渗透性,被认为是一种理想的防腐材料,在金属材料的防腐领域具有非常大的应用前景。基于此,综述了石墨烯防护薄膜和石墨烯/有机涂层在金属腐蚀防护领域的研究进展,并从分散角度阐述了石墨烯的功能化对有机涂层防腐性能的影响;同时归纳了石墨烯的高导电性对有机涂层防护性能的影响以及防护机理。最后展望了石墨烯薄膜和石墨烯有机涂层在金属腐蚀防护应用方面面临的一系列难题以及发展方向。     

石墨烯在涂镀层防腐领域的应用研究及进展

石墨烯作为新型材料,具有优异的化学稳定性、极好的导电性及可增强树脂附着力和无二次污染等综合性能,成为诸多工业应用领域的研究热点。首先,简要概述了近年来石墨烯分散性的发展历程,分散方法主要以物理和化学分散法为主,并对两种方法的弊端进行了分析和讨论,得出两种方法在分散过程中都会引入缺陷及结构受损。其次,概述了石墨烯的两种防腐机理,第一种机理是石墨烯片状结构堆叠形成致密物理阻隔层,第二种机理是依靠石墨烯良好的导电性,给涂镀层提供良好的导电循环通路,赋予涂镀层良好的电化学保护性能。然后,对石墨烯在薄膜防腐领域和水性有机防腐涂料功能化填料应用等方面进行了详细介绍,比较了各类复合涂料制备方法的优缺点并提出了改进策略,分析得到了石墨烯增强有机涂料附着力的同时,还提升了有机涂料的物理屏蔽性能、力学性能和防腐性能。另外,介绍了石墨烯作为增强相在金属微粉镀层中的应用,通过电沉积和化学沉积法,在基体表面沉积石墨烯金属微粉复合镀层,复合镀层中的石墨烯具有极好的化学稳定性,抑制了镀层的腐蚀速率。最后,基于上述石墨烯在涂镀层中的作用及机械镀工艺,提出了"石墨烯-锌"的研究概念,并从分散稳定性、环保性、经济性、适用范围、产业标准化等方向,提出了石墨烯在防腐材料领域里的发展趋势及研究建议。     

石墨烯水性复合防腐涂料的研究进展

石墨烯复合防腐涂料因兼顾石墨烯优异的化学稳定性、快速的导电性、突出的力学性能和聚合物树脂的强附着力、良好成膜性等优点,受到越来越多涂料防护工作者的关注。然而,目前石墨烯复合防腐涂料的研究主要以溶剂型复合材料为主,环保性差。加快石墨烯在水性防腐涂料中的应用研究,开发低成本、高性能、绿色环保的新型石墨烯水性复合防腐涂料,成为未来石墨烯防腐蚀涂层材料的研究热点。对石墨烯在水性聚氨酯防腐涂料、水性环氧树脂防腐涂料、水性丙烯酸防腐涂料以及水性无机富锌涂料中的功能化应用进行介绍,将石墨烯添加到水性防腐涂料中可以增强涂层对基材的附着力,提升涂料的物理屏蔽性、耐磨性和防腐性,同时具有环保安全的特性,大大扩大了水性防腐涂料的应用范围。另外,对石墨烯水性复合防腐涂料功能化应用研究所面临的重点、难点进行了分类介绍,包括石墨烯选材、石墨烯与水性涂料的配套体系研究、石墨烯用量以及石墨烯在水性涂料中的分散性和相容性。     

大气腐蚀在线监测技术研究现状与展望

综述了大气环境下金属腐蚀和涂层腐蚀在线监测技术。对于金属大气腐蚀,介绍了电阻探针法、电偶腐蚀电池、电化学阻抗谱、电化学噪声法、表面超声波技术、石英晶体微天平技术和射频识别技术等多种在线监测方法的原理及其研究现状;对于大气环境涂层腐蚀,从电化学方法、非电化学方法、不同监测方法相结合等三方面进行了阐述。总结了当前大气腐蚀在线监测亟待解决的问题,并从“互联网+”智慧防腐方向出发,结合腐蚀大数据的发展,对大气腐蚀在线监测技术未来方向进行了展望。     

冷喷涂制备防腐涂层研究现状

针对海洋环境中各类钢铁构件日益严重的腐蚀现状,鉴于传统热喷涂技术无法解决涂层孔隙率高、热应力大等缺陷,冷喷涂技术制备防腐涂层受到国内外越来越多学者的关注。在分析大量文献的基础上,对冷喷涂制备防腐涂层的研究现状进行了分类和总结。首先,对比传统热喷涂技术特点,指出冷喷涂技术制备金属涂层、复合涂层以及非金属防腐涂层的优势和可行性,同时从电化学腐蚀角度揭示金属涂层和复合涂层的防腐机理,并简述了前人对非金属涂层防腐机理的各种合理分析。其次,从涂层孔隙率、电化学性质(包括自腐蚀电位、腐蚀电流等)以及特定应用环境下的腐蚀试验等防腐性能表征入手,归纳了冷喷涂制备的金属涂层、非金属涂层以及复合涂层等研究成果,并发现冷喷涂制备防腐涂层技术正在逐渐走向成熟,相对于金属和复合涂层,非金属涂层正在从实验室研发阶段向工业应用过渡。最后,分析了冷喷涂制备防腐涂层当前存在的主要问题和应用前景。     

电偶腐蚀影响因素研究进展

鉴于电偶腐蚀存在的广泛性、严重危害性和影响因素复杂性,本文从偶对材料特性,偶对几何因素和环境因素等方面综述了电偶腐蚀影响因素研究现状,重点评述了电偶电位、阴阳极面积比和环境温度等因素对电偶腐蚀行为的影响研究进展.在低温低溶解氧环境下电偶腐蚀特性和机理,偶对极性逆转的机理,电偶腐蚀预测模型,多金属复杂偶合体系等领域仍存在较大的研究空间和应用需求.     

Fe/有机涂层-Cu的电偶腐蚀特性

测定了有机涂层的种类和厚度以及防锈颜料对Fc/有机涂层-Cu电偶腐蚀的影响。结果表明,涂层或涂层中活性颜料的防腐蚀性能愈强,电偶电流升至1微安/厘米~2所需的时间愈长。电偶的阴极对阳极的面积比值并不影响电偶电流密度。涂装酚醛涂层后,铁在氯化钠溶液中的阳极极化曲线和阴极极化曲线都呈现极限扩散电流的特征,这一电极行为决定了电偶的腐蚀特点。     

Service Performance Evaluation of Graphene Modified Heavy Anticorrosive Coating on the Surface of Transmission Tower under Harsh Marine Atmosphere Corrosive EnvironmentEI北大核心CSCD

目前国家电网输电铁塔普遍采用镀锌钢进行施工建设,钢材表面镀锌层可以抑制基体腐蚀,保障输电铁塔长期安全服役。但在沿海地区的苛刻海洋工业大气腐蚀环境中,输电铁塔表面镀锌层易发生快速腐蚀失效。研制一种低表面处理石墨烯改性重防腐涂料体系,包括低表面处理石墨烯防腐底漆、环氧石墨烯阻隔中间漆和聚氨酯耐候面漆。通过实验室性能测试、 环境考核试验和示范工程涂装,对其服役性能进行综合评价。结果表明：研制的石墨烯改性重防腐涂料具有良好的隔水性和低表面处理施工性能,复合涂层耐盐雾性能超过 5 000 h,耐循环老化 4 200 h 后漆膜完整。在国网宁波供电公司北坞 2321 线 10 级输电铁塔示范涂装 54 个月后,石墨烯改性重防腐涂层光泽度降低,漆膜变色 1 级,百格附着力在 0~1 级,拉拔附着力 8.56~11.37 MPa。根据室内模拟加速试验和实际工程服役性能测试结果,研制的石墨烯改性重防腐涂料对输电铁塔在苛刻海洋大气腐蚀环境下的综合防护寿命可达 10 年以上。研究了石墨烯改性重防腐涂料体系的实际服役性能,实现在苛刻海洋大气腐蚀环境中对输电铁塔的长效腐蚀防护,为电网设施的长期腐蚀防护提供可靠途径。     

重防腐涂料深海环境失效行为研究

本文从深海腐蚀环境特征及重防腐涂料防护机理出发,综述了重防腐涂料在深海环境下的失效过程及特征,对深海环境下有机涂层的失效形式进行了阐述,展望了深海环境用重防腐涂层的研究方向。     

德国经济的“慢”与“精”

“德国基本上是这样,表面有时候慢点,但是这种慢是能够看明白的,能够理解它为什么。所以德国经济模式的特点是稳定与增长。”著名留德学者杨佩昌先生这样评价德国的经济增长模式。他在德国莱比锡大学就读时,师从经济政策学院院长、经济政策协会主席罗尔夫哈瑟教授,是研究德国经济政策领域的权威专家,本文主旨在于介绍德国经济发展的一些经验,以飨读者。     

关于"成形"与"成型"两词的运用辨析研究

在研究金属压力加工和塑料工程业界对于“成形”与“成型”两词的应用状况的基础上,分析了两个词的具体意义和运用渊源,指出统一使用“成形”一词,对科学技术发展的重要意义。     

铸造术语中“震”与“振”的使用

对中文科技文献中,特别是标准中与“震”、“振”相关的术语进行了调查分析.以振动筛、震动筛、振实台、震实台为关键词进行了检索.通过对检索资料的分析发现,1980年前的科技文献中,采用以上用法的科技文献数量相当;1980年后,文献中使用振动筛和振实台文献的数量逐渐增多.文献中涉及机械振动方面设备的术语,科技人员更倾向于用“振”而不是“震”.作为通假字,某些时候两个字是可以互换的,从这个意义上说,不存在对错的问题,但作为科技术语,笔者认为,对以上两个字具体区分以使科技术语更为规范也是必要的.正如我们都使用“机械振动”,而不是“机械震动”;而在涉及地震、爆破的领域采用“震”也毫无疑义.对国家标准《铸造术语》中关于“震”的用法提出了质疑,笔者认为与机械振动有关的相关设备的术语中使用“振”,更为合理.科技文献检索的结果也与笔者的看法一致.     

阴极电泳涂层“火山口”成因及消除

本文在水性阴极电泳涂漆生产实践中,对水性电泳涂层产生的“火山口”和针孔等涂层疵病的成因进行了探索,并提供一种消除“火山口”和针孔的切实可行的方法。     

采用外冷铁和低温浇注的方法防止磷青铜的"发胀"和"冒汗"

磷青铜“发胀”是液体内部压力不平衡的表现，在冷却凝固时，析出气体形成气泡，当析出气体达到一定程度不能外逸时，铜液内部压力增大而形成“发胀”现象。经过分析，发现析出的物体为锡和磷的低溶点混合的物。我们认为“发胀”与“冒汗”是同一回事，只是“冒汗”析出的气体较少而已。     

"知-行-知"德育认识论及其"体道"实践

德育是由“知”与“行”、“知道”与“体道”构成的矛盾及其运动。德育认识论当属于教育认识论 ,它与一般认识论之“行—知—行”认识路线不同 ,其认识路线是“知—行—知” ,其德育过程是从“知道”到“体道”。     

PET再生行业:“末日”与“重生”

2012年是世界公认的"末日年",而对于PET废旧再生市场来说,遭遇了各种各样的困难,行情不断下滑、利润大幅压缩,企业生存空间遇到了严重挑战,不少商家表示,今年生意比2008年金融危机时还难做. 回顾2012:坎坷多艰 首先,我们来看PET整瓶市场,在中国,基本上是再生PET加工工业的快速发展推动了废PET回收行业的蓬勃发展,但中国再生资源回收系统不完善,仍是以低劳动力成本为主的拾荒者来进行维持,所以致使每年的PET瓶回收率不高,造成了大量的资源浪费.同时我国对PET整瓶需求量每年都在快速增长,供应不足的部分就需要进口.     

"首钢月季花展"--大企业的"新产品"

2004年5月22日，在长安街延长线西端，音乐伴着喷泉“轻歌曼舞”，鲜花向游人绽放着“笑脸”，首钢总公司举办的以“树立和落实科学发展观，首钢与首都人民共创美好生活”为主题的月季园赏花会隆重开幕，吸引了社会各界人士前来参观。游人     

大学发展中的开放与封闭:系统论的视角

作为自组织系统的大学只有在开放与封闭间保持适度的张力，才能源源不断地从外界环境中获取所需的物质、能量和信息，维护自身结构的独立性和完整性，并在与环境的交互作用中维持生存，实现发展。大学边界对于大学的生存与发展是至关重要的，而大学边界的守护，关键在于实现相对开放与适度封闭的辩证统一。     

中美高教研究方法之比较和反思——从不结“果实”的“花”与“树”谈起

大约20年前,中美高教研究因滥用思辨性与经验性研究方法而被讥为不结"果实"的"花"与"树".运用内容分析法,对中关两种高教核心期刊最近三年刊发论文的研究方法进行的调查发现,上述情况并未有根本改变:国内仍然偏重思辨性高教研究,美国则仍然偏重经验性高教研究.中美高教研究方法的不同与两国迥异的文化传统、科研条件、教育体制以及高教研究的发展背景有关.高教研究需要恰当地整合思辨性与经验性研究方法的互补优势,才能结出服务于高教实践的累累"果实".