【上海人民广播电台·话匣子】世界第一输电高塔披上防腐“铠甲” 石墨烯成果应用通过专家组验收
作者 李雪梅
昨天，国家973计划“海洋工程装备材料腐蚀与防护关键技术基础研究”项目课题在中国科学院宁波技术与工程研究所顺利完成验收。
该项目是为了给众多在海洋中工作的钢铁建材穿上“盔甲”，使之尽可能地免受海洋复杂环境的侵害，破解海工装备抗腐蚀的难题。而位于舟山定海区金塘岛海边的380米世界最高输电塔防腐工程，就是该项目中的一项重要应用成果。
这也是全球首次完成石墨烯改性重防腐涂料工程化全链条，囊括材料开发、自然环境考核、工程示范乃至大规模生产和应用。
据了解，舟山380米输电双子高塔比法国艾菲尔铁塔还要高出50米，重7280吨，跨距2656米，是名副其实的“世界最高输电铁塔”。
本月初，工程已实现结顶。这座安家在海岛上的铁塔面临的是来自热带海洋环境下的高盐、高湿及高温的侵袭。为了在苛刻工况的海岛环境中，减缓金属物的锈蚀，防止表面剥落，保证设备内部结构不受破坏，从而延长铁塔寿命，这座高塔特别使用了石墨烯改性重防腐涂料。
在国家973计划“海洋工程装备材料腐蚀与防护关键技术基础研究”项目下，中科院上海分院宁波材料所薛群基院士和王立平研究员团队以“石墨烯”为材料研制了这种石墨烯改性重防腐涂料。
中科院宁波材料所的蒲吉斌介绍说，石墨烯防腐涂料在南海实验中表现出卓越的性能，海边日晒雨淋24个月依然“光彩熠熠”。该涂料还先后完成了沿海环境、湿热环境、大气污染环境、南方高山潮湿环境示范工程和规模应用，从而顺利进入国家电网招标采购序列。可别小看这一层薄薄的涂料，它可是能将高塔的防护寿命提高6年以上，具有耐老化和耐盐雾性强等特点。这相当于给高塔穿上了一身防腐“铠甲”。
石墨烯近年来一直受到科研界、企业界甚至各国政府的重视。
由于碳原子之间化学键的特性，石墨烯极为坚韧，可塑性良好，可以弯曲到很大角度而不断裂，强度比最好的钢还要高100倍，并且墨烯在可见光下透明但不透气，具有很好的阻隔性能，化学性质稳定。
通过引入石墨烯能够增强涂层的附着力、耐冲击等力学性能和对介质的屏蔽阻隔性能，尤其是能够显著提高热带海洋大气环境中服役涂层的抗腐蚀介质（水，氯离子，氧气等）的渗透能力，在大幅降低涂膜厚度的同时，提高涂层的防腐寿命。
据了解，舟山380米世界最高输电塔防腐工程使用的石墨烯改性重防腐涂料，已经通过中国腐蚀与防护学会组织的成果鉴定，关键技术指标耐盐雾寿命超过9000小时，比传统镀锌涂层防护寿命可以提高3倍，处于国际领先水平。
此外，石墨烯改性重防腐涂料还将在甬台温沿海的一系列220千伏输电塔上大显身手。更可喜的是，目前这一成果已经联合银亿集团实现了成果产业化，相关定型产品除了在输电铁塔上获得了规模应用以外，还在储油罐、配电网设施、桥梁工程、船舶、南海海洋设施等领域实现了规模应用。这对贯彻“全面实施海洋战略，发展海洋经济”以及“一带一路”的国家战略具有积极意义。
（原文发布于2018年10月18日上海人民广播电台·话匣子客户端）