氮化硼在金属防腐中的应用

近代工业发展过程中，金属腐蚀一直备受重视。每年由于金属腐蚀造成的资源浪费十分巨大，因此防腐问题一直是人们关注的重点。在众多防腐技术中，涂层保护因其经济性和实用性成为最常用的防腐技术之一。

由于工业生产过程中导致腐蚀的诱因往往不止一种，例如海洋环境中包含海水、微生物、浪潮等多种因素，因此防腐涂层往往需要多种材料配合使用，已达到良好的防腐效果。

海船腐蚀严重（图片源自网络）

六方氮化硼，又称“白石墨”，其结构与石墨相似，具有良好的导热性、润滑性、耐高温性等。与石墨不同的是，六方氮化硼具有电绝缘性，同时基于其耐化学腐蚀的特性，六方氮化硼理想情况下可作为防腐涂层的组成成分，用于涂层防腐领域。

氮化硼与石墨结构对比

氮化硼防腐领域的相关研究中（https://doi.org/10.1016/j.corsci.2017.11.022），研究人员通过可溶性导电聚合物（2-丁基苯胺）（PBA）将层叠的六方氮化硼剥离制备少层的氮化硼纳米片，再将其加入环氧涂层中，以此得到防腐性能增强的复合纳米涂层。这种方法制备的复合纳米涂层其防腐性能得到了显著提高，其中导电聚合物PBA不仅用于剥片，同时也作为缓蚀剂，通过钝化金属来延缓腐蚀。相关测试表明复合涂层具有高阻抗模量和低吸水率。

复合防腐涂层的微观形貌

该防腐涂层的防腐机制是：涂层中分散的氮化硼相当于延长了腐蚀介质的扩散路径，即有效阻隔了水分子、离子、氧的渗入，延缓腐蚀，同时，可溶性的导电聚合物（2-丁基苯胺）（PBA）可使金属几班表面形成一层致密的钝化膜，有效阻隔金属表面的腐蚀，这是一种“阻隔与钝化协同效应”的防腐机制，证明了氮化硼在金属防腐领域能得到有效利用。

涂层防腐机理

氮化硼用于金属防腐领域目前仍处于发展阶段，随着研究进一步深入，氮化硼会在防腐上有着进一步应用。同时，在某些特殊环境下，设备发热量高，防腐涂层除了需要具有优异的防腐性能外，还需要良好的散热能力。而氮化硼具有优异的导热性，尤其是在高温环境下其导热性无明显变化，因此也可以作为高导热防腐涂料的理想材料选择。