石墨烯/环氧树脂复合涂层的γ射线辐照损伤及其腐蚀防护性能

作者：夏伟; 王涛; 宋力; 龚浩; 郭虎; 范晓莉; 高斌; 赵军; 何建平

来源：无机材料学报, 2018, 33(01): 35-41.

• 硅烷偶联剂
• 石墨烯
• 复合材料
• γ射线辐照
• 腐蚀防护性能
• 自由基

用硅烷偶联剂对石墨烯表面进行修饰,制备石墨烯/环氧树脂复合涂层。通过交流阻抗(EIS)和塔菲尔极化曲线(Tafel slope)等电化学方法分析复合涂层经伽马射线辐照后的腐蚀防护性能。采用电子自旋共振(ESR)和傅里叶红外光谱分析仪(FTIR)等测试复合涂层的γ射线辐照损伤,探索了石墨烯在环氧树脂中抗辐照损伤的作用机理。Tafel结果显示复合涂层经280 kGy辐照后,腐蚀电流为6.140×10–9 A/cm2,而纯环氧树脂涂层的腐蚀电流则为1.340×10–8 A/cm2,说明石墨烯可以使复合涂层保持较好的腐蚀防护性能。ESR分析表明,复合涂层中的石墨烯可以降低环氧树脂基体在γ射线辐照过程中产生的过氧自由基,表明石墨烯可有效吸收辐照过程中的自由基。辐照前后复合涂层的FT-IR图谱没有发生明显变化,说明石墨烯有效降低了伽马射线对环氧树脂的结构损伤。因此,可以认为石墨烯能够减缓环氧树脂在高能辐照环境中的老化,从而延长其使用寿命。

• 单位
  江苏法尔胜新日制铁缆索有限公司; 南京航空航天大学