金屬腐蝕問題遍及國民經(jīng)濟(jì)的眾多領(lǐng)域，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)2萬億元，其中，海洋腐蝕損失約占總腐蝕損失的三分之一。防腐涂料是保障海洋工程與機(jī)械裝備安全服役的關(guān)鍵材料，但傳統(tǒng)鱗片型防腐涂料存在尺寸大、厚度高、添加量大、與樹脂基體相容性差等問題，已達(dá)到使役性能極限，在海洋苛刻環(huán)境服役過程中易出現(xiàn)開裂、剝離失效等問題，無法滿足海洋復(fù)雜環(huán)境下的防腐需求。新型二維片層納米材料因其大的比表面積、高的化學(xué)穩(wěn)定性和超強(qiáng)的物理阻隔等特性，成為發(fā)展海洋長效防腐涂層的關(guān)鍵材料之一。特別是通過對(duì)新型二維片層納米材料改性防腐涂層的多尺度表界面設(shè)計(jì)能夠賦予涂層特種功能，可有效提升海洋裝備的長壽命安全穩(wěn)定服役性，在海洋復(fù)雜腐蝕環(huán)境下表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。

中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所海洋關(guān)鍵材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室苛刻環(huán)境材料耦合損傷與延壽團(tuán)隊(duì) 長期致力于新型二維片層納米材料的制備、功能改性及其增強(qiáng)聚合物涂層在海洋苛刻環(huán)境下腐蝕防護(hù)等方面的微觀機(jī)制與工程應(yīng)用研究 。

近日，該團(tuán)隊(duì)受邀在Advanced Materials 上發(fā)表了題為“2D Nanomaterials Reinforced Organic Coatings for Marine Corrosion Protection: State of the Art, Challenges, and Future Prospectives”的綜述，系統(tǒng)總結(jié)了二維納米材料增強(qiáng)聚合物涂層在海洋環(huán)境下腐蝕與防護(hù)的研究進(jìn)展。

文中，作者簡要介紹了二維納米材料的物理化學(xué)特性及其制備策略，分析了它們?cè)谟袡C(jī)涂層中發(fā)揮出色腐蝕防護(hù)性能的作用機(jī)制，如物理屏蔽、自修復(fù)和陰極保護(hù)等。同時(shí)結(jié)合理論計(jì)算，從分子尺度上揭示了二維納米材料在復(fù)合涂層中發(fā)揮的防腐機(jī)制，深入探討了關(guān)鍵因素對(duì)涂層防腐性能的影響規(guī)律。最后，作者展望了二維納米材料增強(qiáng)聚合物防腐涂層的發(fā)展趨勢及其面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。