石墨烯，在防腐涂料領(lǐng)域變得越來(lái)越重要。

11月11日，中建八局官方公眾號(hào)發(fā)布消息，吳明紅院士工作站和工程研究所研發(fā)的石墨烯橋梁結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)研發(fā)成功，并在青島的橋梁工程領(lǐng)域首次成功運(yùn)用。

據(jù)介紹，此次建設(shè)的青島海洋活力區(qū)跨風(fēng)河新建橋梁工程–海口路跨風(fēng)河大橋，是國(guó)內(nèi)首座采用超大“A”字形鋼主塔豎向轉(zhuǎn)體施工技術(shù)的橋梁。而在橋塔豎向轉(zhuǎn)軸的特殊位置，內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)更復(fù)雜，受力也更集中，防腐要求也比較高。

新研發(fā)的石墨烯防腐涂層，很好地解決了以上痛點(diǎn)。

據(jù)悉，跨風(fēng)河新建橋梁工程研發(fā)團(tuán)隊(duì)用了2道80?μm的石墨烯防腐底，取代了此前的冷噴鋅封閉劑方案。石墨烯防腐底噴劑有兩個(gè)好處，一是涂覆厚度減少了一半，二是使用年限大大提高，增長(zhǎng)了25%到50%。

石墨烯防腐涂層的成功運(yùn)用，也是這次橋梁工程建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)突破點(diǎn)。眾所周知，工業(yè)生產(chǎn)中需要用到大量的金屬制品，但金屬制品大多存在腐蝕問(wèn)題。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，每年因?yàn)楦g而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)2到3萬(wàn)億美元。更可怕的是，腐蝕也會(huì)帶來(lái)極大的健康和生命威脅?！吨袊?guó)腐蝕調(diào)查報(bào)告》指出，中國(guó)的腐蝕損失占GDP的5%，腐蝕還會(huì)引發(fā)過(guò)重大安全事故，造成人員傷亡等嚴(yán)重后果。

現(xiàn)有的金屬防腐技術(shù)，主要包括防腐蝕設(shè)計(jì)、緩沖劑防腐蝕技術(shù)、化學(xué)鍍和電鍍技術(shù)、電化學(xué)保護(hù)、防腐涂層技術(shù)。其中，通過(guò)在設(shè)備表面涂敷新材料形成防護(hù)膜是比較常用的防腐蝕技術(shù)。也有相關(guān)研究表示，在長(zhǎng)期的實(shí)踐應(yīng)用中，涂層保護(hù)被證明是防腐操作簡(jiǎn)單、防腐效果好的一種防護(hù)方法。

所以，如何借助新型涂敷材料更好地預(yù)防根治腐蝕生銹問(wèn)題？也就成為了材料領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。

目前而言，“新材料之王”石墨烯是一個(gè)十分不錯(cuò)的運(yùn)用方向。專(zhuān)業(yè)人士指出：“石墨烯是目前已發(fā)現(xiàn)的最輕、最薄、強(qiáng)度最高、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性最好的納米級(jí)防腐新材料?！?/p>

石墨烯具有出色的化學(xué)惰性、抗氧化能力和阻隔性能。相較于更常見(jiàn)的冷噴鋅防腐，石墨烯防腐技術(shù)的綜合性能表現(xiàn)更好，具有良好的防腐、抗老化性能，耐鹽霧高達(dá)2000小時(shí)以上，僅100微米就能實(shí)現(xiàn)15～20年防腐。此外，石墨烯涂料更加綠色環(huán)保，符合節(jié)能減排、低碳發(fā)展的工業(yè)化發(fā)展趨勢(shì)。

去年8月，世界首座跨海高鐵大橋——福廈高鐵泉州灣跨海大橋，同樣采用了自主創(chuàng)新的“石墨烯重防腐涂裝體系”。建設(shè)之前，泉州灣跨海高鐵大橋的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為100年，所以必須找到一種新材料，實(shí)現(xiàn)橋梁耐久防腐和減少維護(hù)的目標(biāo)。

最終，橋梁建設(shè)團(tuán)隊(duì)決定采用“石墨烯重防腐涂裝體系” 。該技術(shù)的防腐性能較傳統(tǒng)重防腐材料提高3倍以上，打破了國(guó)內(nèi)已建成橋梁25年的最長(zhǎng)設(shè)計(jì)防護(hù)壽命，實(shí)現(xiàn)了30年超長(zhǎng)防腐壽命的突破。

石墨烯重防腐涂裝體系，不僅增加了橋梁的使用壽命，減少了維護(hù)成本。更重要的是，石墨烯防腐涂料是我國(guó)自主研發(fā)的新一代防腐涂料發(fā)展方向，十分有利于打破國(guó)外涂料巨頭在重防腐涂料市場(chǎng)的壟斷。

石墨烯作為一種無(wú)毒無(wú)害的綠色環(huán)保材料，也十分符合涂料行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的發(fā)展訴求。

我國(guó)的防腐涂料市場(chǎng)，規(guī)模十分龐大。防腐涂料在大型工業(yè)、海洋工程、現(xiàn)代交通、石油石化、能源工業(yè)、市政設(shè)施等領(lǐng)域廣泛運(yùn)用。2018年，我國(guó)防腐涂料產(chǎn)量近500萬(wàn)噸，市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)1900億元，高端防腐涂料主要被國(guó)外企業(yè)壟斷。而我國(guó)防腐涂料的市場(chǎng)規(guī)模依舊處于高速增長(zhǎng)階段，尤其是建筑鋼構(gòu)重防腐涂料。

相關(guān)政策十分重視石墨烯在防腐涂料領(lǐng)域的運(yùn)用，在工信部公布的《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄(2019年版)》中，石墨烯改性防腐涂料作為應(yīng)用于橋梁、鋼結(jié)構(gòu)、管道、儲(chǔ)罐、汽車(chē)的前沿新材料入選。

基于以上，石墨烯在防腐涂料領(lǐng)域具有廣闊的市場(chǎng)空間和發(fā)展機(jī)遇。

目前，石墨烯在防腐涂料領(lǐng)域的應(yīng)用還處于起步階段。但在不久的將來(lái)，石墨烯改性防腐涂料將廣泛運(yùn)用于橋梁、石化設(shè)施、儲(chǔ)罐、軌道交通、建筑鋼結(jié)構(gòu)、海工、風(fēng)電、汽車(chē)等領(lǐng)域，防腐涂料行業(yè)也將迎來(lái)一場(chǎng)新的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)革命。