10043-11-5 / 氮化硼挑戰石墨烯：復合涂層防腐新進展

六方氮化硼（h-BN），又被稱為“白色石墨烯”，與石墨烯具有類似的層狀結構和性能，如高抗滲性、機械性能和優異的導熱性。此外，與導電性石墨烯相比，六方氮化硼的絕緣性能夠抑制電子的傳輸，進而使得下層金屬基底發生電偶腐蝕的可能性減小。然而，相比于石墨烯在防腐領域引起的廣泛關注，氮化硼對金屬長期抗腐蝕性能的研究報道很少。

石墨烯（左）與六方氮化硼（右）結構示意圖

近期寧波材料所研究人員利用可溶性導電聚合物將層疊的氮化硼粉末剝離，獲得氮化硼納米片，并將其加入環氧涂層中制備導電聚合物和氮化硼協同增強的納米復合涂層。電化學和吸水率結果表明制備的復合涂層具有高阻抗模量和低吸水率，這有利于實現復合涂層對金屬基底的長效腐蝕防護。

氮化硼分散機理

通過微觀結構及成分表征，復合涂層表現出優異長效的腐蝕防護性能的機理——“阻隔和鈍化協同效應”。在長效腐蝕防護過程中，復合涂層中任意分散的h-BN納米片可以延長腐蝕介質的擴散路徑，有效的阻隔水分子，氧氣以及腐蝕離子的滲入，延緩基底的腐蝕；其次，導電聚合物的存在導致在金屬表面形成一層致密的金屬鈍化膜，能夠有效防止金屬的局部腐蝕。相關研究成果于2017年11月發表在腐蝕專業期刊《Corrosion Science》。

氮化硼改性復合涂層的耐腐蝕性能

來源：中國科學院寧波材料技術與工程研究所