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石墨板或是防金屬腐蝕的理想涂層
2021-03-18
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，神奇材料石墨板真是一個(gè)“多面嬌娃”，除了是目前已知的最堅(jiān)硬材料外，還是目前最纖薄的涂層，能夠保護(hù)銅、鎳等金屬不被腐蝕。最新研究發(fā)表在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)的期刊《ACS納米》上。
在最新研究中，迪拉吉·帕拉賽和同事指出，金屬生銹和腐蝕是一個(gè)非常嚴(yán)重的全球性問(wèn)題，科學(xué)家們都在殫精竭慮地尋找減慢或防止其生銹或腐蝕的方式。腐蝕源于金屬的表面同空氣、水或其他物質(zhì)發(fā)生了接觸，目前普遍采用的防腐蝕方法是用某些材料包裹金屬?gòu)亩鴮⑵浔砻骐[藏起來(lái)，但這些包裹材料都有其自身限制。 石墨板只有一層碳原子的厚度，是目前世界上最薄的材料。
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，在石墨板內(nèi)，碳原子像一個(gè)細(xì)鐵絲網(wǎng)圍欄一樣排列成一層，該層非常纖薄，使得其看起來(lái)就是透明的，而且，一盎司（28.350克）石墨板足以覆蓋28個(gè)足球場(chǎng)。 最新研究發(fā)現(xiàn)，不管是將石墨板直接放在銅、鎳表面上還是通過(guò)其他方法轉(zhuǎn)換到其他金屬表面，都能讓金屬免遭腐蝕。在實(shí)驗(yàn)中，他們讓單層石墨板通過(guò)化學(xué)氣相沉積（CVD）在銅上生長(zhǎng)從而包裹住銅，結(jié)果表明，其腐蝕速度比光禿禿的銅慢7倍；通過(guò)讓多層石墨板在鎳上生長(zhǎng)從而包裹住鎳，其腐蝕速度比光禿禿的鎳慢20多倍。另外，令人驚奇的是，單層石墨板與傳統(tǒng)有機(jī)涂層的抗腐蝕能力一樣，但有機(jī)涂層的厚度是石墨板的5倍。
科學(xué)家們表示，石墨板涂層可能是理想的抗腐蝕涂層，可以應(yīng)用于很多方面，尤其是需要纖薄涂層的領(lǐng)域，比如用來(lái)包裹連接設(shè)備和航空航天設(shè)備以及用于移植設(shè)備中的微電子元件等。
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