中文

基于2D六方形硼氮烯的反腐蚀涂层

材料科学 2025-03-28 v2

摘要

金属表面的腐蚀在石油、能源和生物医疗等行业中构成重大挑战,导致结构退化、安全风险和巨大的维护成本。传统的有机和金属涂层提供了一些保护,但其有限的耐久性和对恶劣环境条件的易受性质迫使需要开发更先进和更有效的解决方案。这推动了对二维(2D)材料的显著兴趣,其中石墨烯因其卓越的机械强度和对气体和离子的不渗透性而受到广泛研究。然而,尽管石墨烯提供了短期的腐蚀保护,但其高电导率会导致在金属表面上促进galvanic腐蚀,这在长期存在问题。相比之下,六方形硼氮烯(h-BN)作为反腐蚀涂料涌现为有前景的替代方案。h-BN融合了卓越的化学稳定性、不渗透性和电绝缘性,特别适合于高度腐蚀或高温环境的长期保护。尽管h-BN在反腐蚀材料方面具有潜力,但结构缺陷、纳米片的团聚以及涂料中分散性不佳等挑战限制了其性能。本综述提供了近期在解决这些挑战方面的最新进展的全面分析,包括新型功能化策略、可扩展的合成方法以及将h-BN与互补材料集成的混合系统。通过搭建基本研究与工业应用之间的鸿沟,本综述概述了h-BN有望革新反腐蚀技术的潜力。这些障碍 necessitates advanced strategies such as surface functionalization to improve compatibility with polymer matrices and dispersion optimization to minimize agglomeration. 我们提出了表面功能化以提高与聚合物基矩阵的兼容性,并对分散性进行优化以最小化团聚等先进策略。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.01220,
  title  = {2D Hexagonal Boron Nitride-based Anticorrosion Coatings},
  author = {Onurcan Kaya and Luca Gabatel and Sebastiano Bellani and Fabrizio Barberis and Francesco Bonaccorso and Ivan Cole and Stephan Roche},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.01220},
  year   = {2025}
}

备注

33 pages, 4 figures