石墨烯塗層可以解決中國南海軍隊生鏽的問題嗎?

杜耀雨


石墨烯雖然具有一定的防腐蝕功能,但是卻不能徹底解決軍艦生鏽的問題。

海軍軍艦大多采用金屬建造而成。金屬材料發生腐蝕是因為金屬表面同空氣,水或其他物質發生接觸而被氧化。特別是活躍在赤道附近的我國南海艦隊,不僅要承受熱帶雨林氣候帶來的高溫,高溼度,還要抵擋海上高鹽度空氣和太陽的照射。這種環境對於軍艦的保養是相當大的挑戰,花費在軍艦的維護費也因此相當大。

石墨烯是目前世界最薄的納米材料,有碳原子組成。碳原子可以像蜘蛛網一樣排列成密集且纖薄的覆蓋層。科學家採用控制變量法,用不塗任何防腐塗層的銅,和塗上石墨烯塗層的銅做參照對照實驗。結果發現塗有石墨烯塗層的銅腐蝕速度比前者慢7倍;而換成鎳金屬作為實驗對象時,其腐蝕速度慢了20倍。而軍艦的材料大多為合金材料,因此石墨烯的防腐蝕能力還是發揮一定效果,只是根據不同的金屬材料防腐的能力會有所不同。

但是這只是處於理論上得出的實驗結果,海面上的環境和實驗室環境是不同的。在海上航行或者停泊的軍艦,都會有海洋生物尾隨或者微小的菌類藻類附著。當海洋生物吸附在軍艦的表層時,都會把軍艦的防腐塗層給扒下來,特別是軍艦底部更是海洋生物最喜歡待的地方。而且它們還會分泌具有腐蝕性的粘液,造成軍艦的腐蝕速度加快。石墨烯即使防腐能力再高,也禁不住這些海洋生物的破壞。儘管各國海軍為了避免海洋生物附著軍艦想出了塗裝有毒漆膜,超聲波驅趕等辦法但是還是沒有徹底杜絕。只要這一問題不解決,什麼防腐蝕塗層都是一樣的結果。

而且石墨烯是良好的電導體,在軍艦內部機器在運行時,都會產生電磁,特別是採用全電推進的軍艦,這種現象更加明顯。即使石墨烯出現一根頭髮絲的裂痕,都會由於電磁的影響而加劇裂痕的擴大,最終導致石墨烯塗層整體脫落。因此石墨烯必須與其他材料混合以減少其導電性,而目前並沒有找到合適的材料搭配產生理想的效果。

儘管石墨烯不適用於海上,但是還是將其應用在了戰機的隱身材料上。我國的殲-20戰鬥機其表面的隱身塗層就以石墨烯為其中材料之一。由於石墨烯可以應對各種不同氣候,殲-20的隱身材料的耐腐蝕性高於F-22和F-35。美國的隱身戰機的隱身材料過於嬌弱,除了要頻繁地刷隱身塗層外,還要將其放置在恆溫乾燥密封的機庫中保養,也因此而增加戰機的維護費用。由此可見,石墨烯在軍事領域的應用還是有成效的,其前景非常廣闊,還有待進一步的研究發掘。


梓蕤


軍對生鏽?還是軍艦生鏽啊?


舟航海


不試驗怎知道,應該沒問題。


老m麼


不能,必須從改善生產工藝入手


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