近日，由中航天建設(shè)工程有限公司承擔(dān)的項(xiàng)目“一種基于GO/PANI/TiO2水性納米涂層的防腐工藝在鋁合金腐蝕防護(hù)中的應(yīng)用研究”順利通過(guò)結(jié)題驗(yàn)收。

    由于儲(chǔ)量大、比強(qiáng)度高、機(jī)械加工性能好等優(yōu)點(diǎn)，鋁合金在現(xiàn)代工業(yè)、軍用航天以及民用領(lǐng)域中都獲得廣泛的應(yīng)用。然而，鋁合金的腐蝕現(xiàn)象卻大大降低了產(chǎn)品的使用安全性，并帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，做好鋁合金材料的腐蝕防護(hù)工作具有重要的經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)實(shí)意義。

    石墨烯是已知世界最薄、最堅(jiān)韌的納米材料，由英國(guó)科學(xué)家于2004年制備，并由此獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。石墨烯獨(dú)特的性能特點(diǎn)，使其在金屬材料腐蝕防護(hù)方面也具有極大的應(yīng)用潛力。本項(xiàng)目在適當(dāng)有機(jī)酸環(huán)境中，利用氧化石墨烯與防腐效果優(yōu)良，但加工難度大的聚苯胺制備納米分散的水溶性前驅(qū)復(fù)合粉體，同時(shí)負(fù)載納米二氧化鈦，最終獲得防腐效果優(yōu)于傳統(tǒng)有機(jī)涂層，且具有明顯光降解有機(jī)生物污染的水溶性環(huán)保納米石墨烯基涂層材料。該涂層材料充分利用了氧化石墨烯的高比表面積、大表面活性位點(diǎn)等特點(diǎn)，有效改善了聚苯胺在水性環(huán)境中的溶解分散性能；同時(shí)超薄石墨烯的層層堆垛結(jié)構(gòu)也有效隔絕了腐蝕介質(zhì)達(dá)到金屬表面的通道，提升了金屬材料的耐腐蝕性能。

    另外，鉻酸鈍化是使用廣、耐蝕性好的一種表面處理技術(shù)。然而，六價(jià)鉻是在美國(guó)環(huán)保局（EPA）最危險(xiǎn)材料表中排名第17位的劇毒材料，對(duì)環(huán)境有著極大的危害和負(fù)面影響。針對(duì)鉻酸鈍化存在的問(wèn)題，開(kāi)展了稀土鈍化工藝研究。本工藝選用稀土、雙氧水以及明膠等形成簡(jiǎn)單鈍化體系，基本達(dá)到鉻酸鈍化效果。該工藝操作簡(jiǎn)單、能耗低、對(duì)環(huán)境影響小。

    總體而言，本項(xiàng)目通過(guò)稀土鈍化與自制的水溶性納米涂層材料的復(fù)配，對(duì)鋁合金腐蝕防護(hù)有著較為明顯的提升效果。其中，稀土替代了有毒六價(jià)鉻，石墨烯則緩解了有機(jī)物排放對(duì)環(huán)境的污染，提高了涂層自身耐環(huán)境老化性能。本項(xiàng)目的綠色環(huán)保特點(diǎn)非常切合我國(guó)在“十三五”發(fā)展中提出的創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展的理念。