金属材料的腐蚀遍及国民经济的各个领域，常用的防护技术主要有改善金属本质、缓蚀剂、涂层保护和电化学保护，其中涂层保护是一种最经济有效和普遍应用的方法 。但是，很多涂层本身难以完全阻止氧气、氢离子等腐蚀介质到达金属表面，而且最有效的铬酸盐涂层由于具有高毒性，最终也将被禁止使用 。因此，开发有效的环境友好型的防腐涂层具有重要的意义。自２００４年石墨烯首次问世以来，这种特殊的物质便激发了科学界人士强烈的研究兴趣。石墨烯优异的电导率和稳定性，使其在半导体、太阳能电池和传感器等领域有着广泛的应用 。尤其是，石墨烯具有优异的防渗透性，表现出很好的防腐蚀性能 等报道了石墨烯在0.5mol/L 的 NaCl溶液中对碳钢电极具有较好的保护性能。然而，石墨烯的溶解性差，并且与固体表面的黏结性较差，这些都限制了其在防腐蚀领域的应用。

    通过制备一系列不同浓度石墨烯-PMMA的溶液，然后经过静电纺丝在碳钢上形成厚度在30~38微米的涂层。

    涂层显微结构如下

    然后通过测量其腐蚀电位和腐蚀电流密度以及计算出的防腐效率等电化学参数来比较其防腐性能的优劣，结果如图

    所有的 ＧＲ ／ ＰＭＭＡ 涂层都具有很好的防腐蚀效果，且可以看出极限电流密度值遵循的顺序为： １％ＧＲ＜０。５％ ＧＲ ＜３％ ＧＲ ＜ｄ１％ ＧＲ ＜５％ ＧＲ ＜０。３％ ＧＲ ＜ 碳钢

    研究结果表明，随着石墨烯含量的增加， 石墨烯 ／ ＰＭＭＡ 复合物对碳钢电极的防护作用先增加后减小，当石墨烯含量为１％时，防腐蚀性能最佳，其防腐蚀效率99.999％ ，即使在0.1mol/L硫酸 溶液中浸泡１５ｄ以后，防腐蚀效率仍然能够达到９９。９７１％ 。石墨烯含量为１％的静电纺ＧＲ ／ ＰＭＭＡ微米纤维涂层优异的防腐蚀特性除了因为其疏水性能好，能够有效地抑制水分子的吸附；另外一个重要的原因可能是 ＧＲ ／ ＰＭＭＡ 微米纤维相互黏连而成的特殊形貌，能够阻止 Ｈ ＋ 等腐蚀性物质到达电极

    表面，同时也使腐蚀产物扩散变得困难，有效地抑制了腐蚀过程的进行。实验结果表明静电纺丝技术在防腐蚀领域将有着重要的应用前景。

    参考资料：

    宋昕玲，刘明杰，江雷。静电纺丝制备石墨烯／ＰＭＭＡ 微米纤维及防腐蚀性能[J].物理学报，2016,（18）：61-83.

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责任编辑：殷鹏飞

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