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石墨板或是防金属腐蚀的理想涂层
2021-03-18
科学家们发现，神奇材料石墨板真是一个“多面娇娃”，除了是目前已知的最坚硬材料外，还是目前最纤薄的涂层，能够保护铜、镍等金属不被腐蚀。最新研究发表在美国化学学会的期刊《ACS纳米》上。
在最新研究中，迪拉吉·帕拉赛和同事指出，金属生锈和腐蚀是一个非常严重的全球性问题，科学家们都在殚精竭虑地寻找减慢或防止其生锈或腐蚀的方式。腐蚀源于金属的表面同空气、水或其他物质发生了接触，目前普遍采用的防腐蚀方法是用某些材料包裹金属从而将其表面隐藏起来，但这些包裹材料都有其自身限制。 石墨板只有一层碳原子的厚度，是目前世界上最薄的材料。
科学家们发现，在石墨板内，碳原子像一个细铁丝网围栏一样排列成一层，该层非常纤薄，使得其看起来就是透明的，而且，一盎司（28.350克）石墨板足以覆盖28个足球场。 最新研究发现，不管是将石墨板直接放在铜、镍表面上还是通过其他方法转换到其他金属表面，都能让金属免遭腐蚀。在实验中，他们让单层石墨板通过化学气相沉积（CVD）在铜上生长从而包裹住铜，结果表明，其腐蚀速度比光秃秃的铜慢7倍；通过让多层石墨板在镍上生长从而包裹住镍，其腐蚀速度比光秃秃的镍慢20多倍。另外，令人惊奇的是，单层石墨板与传统有机涂层的抗腐蚀能力一样，但有机涂层的厚度是石墨板的5倍。
科学家们表示，石墨板涂层可能是理想的抗腐蚀涂层，可以应用于很多方面，尤其是需要纤薄涂层的领域，比如用来包裹连接设备和航空航天设备以及用于移植设备中的微电子元件等。
