石墨板或理想的金屬防腐涂層
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),神奇的材料石墨板確實(shí)是一個(gè)“多面娃娃”。它除了是已知最硬的材料外,也是目前最薄的涂層,可以保護(hù)銅、鎳和其他金屬免受腐蝕。新研究發(fā)表在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)的期刊《ACS納米》上。
在新的研究中,迪拉吉·帕拉賽和同事們指出,金屬生銹和腐蝕是一個(gè)非常嚴(yán)重的全球性問題,科學(xué)家們正在努力尋找減緩或防止生銹的方法。腐蝕源于金屬表面與空氣、水或其他物質(zhì)的接觸。目前常用的防腐方法是在金屬表面覆蓋一些材料,但這些材料有其自身的局限性。
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石墨板是世界上比較薄的材料。科學(xué)家發(fā)現(xiàn),石墨板中的碳原子排列成一層,就像一道細(xì)鐵絲網(wǎng)圍欄,非常薄,看起來很透明,一盎司(28.350克)的石墨板足以覆蓋28個(gè)足球場(chǎng)。
新研究發(fā)現(xiàn),無論是將石墨板直接放置在銅和鎳的表面,還是通過其他方法將其轉(zhuǎn)化為其他金屬表面,都可以保護(hù)金屬免受腐蝕。在實(shí)驗(yàn)中,他們通過化學(xué)氣相沉積(CVD)在銅上生長(zhǎng)單層石墨板來封裝銅。結(jié)果表明:腐蝕速率比裸銅慢7倍;多層石墨板的腐蝕速率比裸鎳慢20倍。此外,單層石墨板的耐蝕性與傳統(tǒng)有機(jī)涂層相當(dāng),但有機(jī)涂層的厚度卻是石墨板的5倍,這一點(diǎn)也令人驚嘆。
科學(xué)家表示,石墨板涂層可能是一種理想的防腐涂層,可應(yīng)用于許多領(lǐng)域,特別是需要薄涂層的領(lǐng)域,如包裝連接設(shè)備和航空航天設(shè)備,以及移植設(shè)備中使用的微電子元件。