石墨烯涂层可以解决中国南海军队生锈的问题吗?

杜耀雨


石墨烯虽然具有一定的防腐蚀功能,但是却不能彻底解决军舰生锈的问题。

海军军舰大多采用金属建造而成。金属材料发生腐蚀是因为金属表面同空气,水或其他物质发生接触而被氧化。特别是活跃在赤道附近的我国南海舰队,不仅要承受热带雨林气候带来的高温,高湿度,还要抵挡海上高盐度空气和太阳的照射。这种环境对于军舰的保养是相当大的挑战,花费在军舰的维护费也因此相当大。

石墨烯是目前世界最薄的纳米材料,有碳原子组成。碳原子可以像蜘蛛网一样排列成密集且纤薄的覆盖层。科学家采用控制变量法,用不涂任何防腐涂层的铜,和涂上石墨烯涂层的铜做参照对照实验。结果发现涂有石墨烯涂层的铜腐蚀速度比前者慢7倍;而换成镍金属作为实验对象时,其腐蚀速度慢了20倍。而军舰的材料大多为合金材料,因此石墨烯的防腐蚀能力还是发挥一定效果,只是根据不同的金属材料防腐的能力会有所不同。

但是这只是处于理论上得出的实验结果,海面上的环境和实验室环境是不同的。在海上航行或者停泊的军舰,都会有海洋生物尾随或者微小的菌类藻类附着。当海洋生物吸附在军舰的表层时,都会把军舰的防腐涂层给扒下来,特别是军舰底部更是海洋生物最喜欢待的地方。而且它们还会分泌具有腐蚀性的粘液,造成军舰的腐蚀速度加快。石墨烯即使防腐能力再高,也禁不住这些海洋生物的破坏。尽管各国海军为了避免海洋生物附着军舰想出了涂装有毒漆膜,超声波驱赶等办法但是还是没有彻底杜绝。只要这一问题不解决,什么防腐蚀涂层都是一样的结果。

而且石墨烯是良好的电导体,在军舰内部机器在运行时,都会产生电磁,特别是采用全电推进的军舰,这种现象更加明显。即使石墨烯出现一根头发丝的裂痕,都会由于电磁的影响而加剧裂痕的扩大,最终导致石墨烯涂层整体脱落。因此石墨烯必须与其他材料混合以减少其导电性,而目前并没有找到合适的材料搭配产生理想的效果。

尽管石墨烯不适用于海上,但是还是将其应用在了战机的隐身材料上。我国的歼-20战斗机其表面的隐身涂层就以石墨烯为其中材料之一。由于石墨烯可以应对各种不同气候,歼-20的隐身材料的耐腐蚀性高于F-22和F-35。美国的隐身战机的隐身材料过于娇弱,除了要频繁地刷隐身涂层外,还要将其放置在恒温干燥密封的机库中保养,也因此而增加战机的维护费用。由此可见,石墨烯在军事领域的应用还是有成效的,其前景非常广阔,还有待进一步的研究发掘。


梓蕤


军对生锈?还是军舰生锈啊?


舟航海


不试验怎知道,应该没问题。


老m么


不能,必须从改善生产工艺入手


分享到:


相關文章: