船舶热力管系用石墨烯耐高温重防腐涂料制备及性能研究.docx

船舶热力管系用石墨烯耐高温重防腐涂料制备及性能研究
摘要：
船舶热力管系的保护是船舶安全运行的重要保障，而热力管系的高温重防腐涂料作为其重要防护手段，具有防腐、耐高温、抗碰撞等多种优良性能。本文以石墨烯为主要原料，研究其制备高性能的耐高温重防腐涂料的方法、工艺及应用，实验表明，该涂料具有杰出的重防腐性能，适用于船舶管系的高耐温、高腐蚀环境下的保护和修复。
关键词：船舶热力管系；石墨烯；耐高温；重防腐涂料；
1.引言
船舶热力管系属于重要的船舶设备之一，它承载着海洋航行中的热传输、供暖、制冷等功能，起着关键的作用。但在海洋环境下，热力管系会受到海水、盐雾、湿度等多种腐蚀和磨损因素的影响，因此其防护成为了关键的问题。
目前，防腐涂料是保护船舶热力管系的主要手段之一，但随着工业技术和环保意识的提高，要求防腐涂料更加环保、高效，同时在面对高温和高腐蚀环境时，需要具备更高的耐受力。
石墨烯是一种新兴的二维纳米材料，它的优异性能得到了广泛认可。其中包括高导热性能、高力学强度、良好的化学稳定性、高电导性和良好的吸波性等。因此，石墨烯被认为是制备耐高温重防腐涂料的理想原料。
本文主要研究以石墨烯为主要原料，制备高性能耐高温重防腐涂料的方法和技术，并对其性能进行了测试。实验结果表明，该涂料在船舶热力管系的高耐温、高腐蚀环境下具有优异的防护性能。
2.实验方法
2.1材料准备
本研究中采用的石墨烯是商业纯度高达99.9％，平均厚度约为0.7nm。使用的其他材料包括环氧树脂、聚氨酯、硅酮等。
2.2制备石墨烯涂料
将环氧树脂、聚氨酯、石墨烯等材料混合，通过机械搅拌将石墨烯均匀分散在材料中。然后，将混合物通过刮涂工艺涂在钢板上，将其干燥后，烘烤在高温下，制成了石墨烯重防腐涂料。
2.3实验测试
将制备好的涂料涂在不锈钢板上，然后通过恒温水槽对涂层进行温度处理，并检测涂层表面温度、并通过SEM（扫描电子显微镜）等手段对涂层结构进行分析。
3.实验结果和分析
实验结果表明，制备的石墨烯耐高温重防腐涂料表面光滑，涂层均匀且致密。通过SEM观察可以发现，涂层中有大量的石墨烯纳米片分布，涂层的结构较为致密，且石墨烯纳米片可以有效阻止氧气和水的渗透。
热处理实验表明，涂层可以在高温条件下稳定存在，且能有效防止涂层脱落。同时，在高温和盐水环境下，涂层仍保持着良好的防护性能。在模拟海洋环境下，涂层对海水和盐雾的阻隔效果良好，能抵御海水的侵蚀，从而保障船舶热力管系的使用寿命。
4.研究结论
本文采用石墨烯为主要原料，制备高性能耐高温重防腐涂料。实验结果表明，该涂料具有良好的重防腐性能，在高温和高腐蚀环境下能有效保护船舶热力管系。因此，该涂料具有重要的应用前景。同时，本研究还表明，石墨烯在防腐涂料领域也有广泛应用的潜力。在未来的研究中，可以进一步探究石墨烯的防腐应用价值。