中科院寧波材料所石墨烯基重防腐涂料進入大規模示范應用階段

中科院寧波材料所石墨烯基重防腐涂料進入大規模示范應用階段

中科院寧波材料所薛群基院士和王立平研究員帶領的海洋功能材料團隊研制的石墨烯基重防腐涂料已實現規模量產并進入大規模示范應用階段。目前正在擴充建設年產5000噸石墨烯重防腐涂料生產線，批量產品已在國家電網沿海地區和工業大氣污染地區大型輸電鐵塔、西南地區光伏發電支架、石化裝備以及航天裝備等領域進入規模示范應用階段。

石墨烯作為新型的二維納米材料在重防腐涂料領域具有重要的應用前景。雖然近年來石墨烯基重防腐涂料受到相關行業重點攻關，但是仍未實現其大規模實際應用。主要原因在于：至今還沒有形成完善的涂料體系；缺少性能全面考核和實際工況長效服役評估；缺乏詳細的專用數據庫和相關涂料標準；石墨烯成本相對較高。

針對石墨烯基重防腐涂料應用中的共性技術難題，團隊聯合劉兆平研究團隊以及寧波墨西科技有限公司協同創新合作開發了重防腐專用石墨烯復合粉體和漿料，重點突破了石墨烯與其他功能微納米填料的復合技術；與涂料生產企業和防腐工程施工企業合作，通過涂裝體系搭配，創造性地解決了涂料的帶銹涂裝重大難題和海洋耦合環境長壽命耐候性核心問題，開發出了具有自主知識產權的關鍵工藝配方，實現了石墨烯基重防腐涂料的低成本穩定量產。

為滿足不同應用需求，寧波材料所已經成功開發了系列石墨烯（白石墨烯）基沿海儲油罐重防腐涂料、導靜電防腐涂料、電網塔架防腐涂料、光伏塔架防腐涂料、耐海水防腐涂料和航天國防特種涂料等8大系列防腐和耐磨涂料。石墨烯基重防腐涂料已通過5000小時鹽霧實驗、2000小時耐5%H SO和2000小時耐5%NaCl浸泡等第三方檢測試驗。

針對目前石墨烯基重防腐涂料體系的儲存穩定性、工程化施工的工藝性能、涂層的穩定性等尚未進行充分工程應用驗證的問題，寧波材料所聯合國家電網寧波電力公司和浙江海鹽供電公司在大型輸電塔架和變電設施上進行了大規模示范應用，為“一帶一路”高濕熱環境下輸變電基礎設施的長久安全運行奠定了基礎。

在專用數據庫建設方面，團隊承擔了國家材料環境腐蝕平臺專項任務，牽頭負責“石墨烯環境腐蝕專題數據庫”的建設，主要通過室內加速損傷試驗和應用示范積累石墨烯涂層在海洋大氣環境中的實驗數據和環境損傷數據，為石墨烯涂料在相關領域的應用推廣及標準制訂提供數據支持和科學依據，促進我國石墨烯表面防護新材料技術和理論的發展。

（中科院寧波材料所表面事業部 趙文杰）