氮化硼挑战石墨烯：复合涂层防腐新进展

六方氮化硼（h-BN），又被称为“白色石墨烯”，与石墨烯具有类似的层状结构和性能，如高抗渗性、机械性能和优异的导热性。此外，与导电性石墨烯相比，六方氮化硼的绝缘性能够抑制电子的传输，进而使得下层金属基底发生电偶腐蚀的可能性减小。然而，相比于石墨烯在防腐领域引起的广泛关注，氮化硼对金属长期抗腐蚀性能的研究报道很少。

石墨烯（左）与六方氮化硼（右）结构示意图

近期宁波材料所研究人员利用可溶性导电聚合物将层叠的氮化硼粉末剥离，获得氮化硼纳米片，并将其加入环氧涂层中制备导电聚合物和氮化硼协同增强的纳米复合涂层。电化学和吸水率结果表明制备的复合涂层具有高阻抗模量和低吸水率，这有利于实现复合涂层对金属基底的长效腐蚀防护。

氮化硼分散机理

通过微观结构及成分表征，复合涂层表现出优异长效的腐蚀防护性能的机理——“阻隔和钝化协同效应”。在长效腐蚀防护过程中，复合涂层中任意分散的h-BN纳米片可以延长腐蚀介质的扩散路径，有效的阻隔水分子，氧气以及腐蚀离子的渗入，延缓基底的腐蚀；其次，导电聚合物的存在导致在金属表面形成一层致密的金属钝化膜，能够有效防止金属的局部腐蚀。相关研究成果于2017年11月发表在腐蚀专业期刊《Corrosion Science》。

氮化硼改性复合涂层的耐腐蚀性能

来源：中国科学院宁波材料技术与工程研究所