新的2D材料和多层材料在制定预防腐蚀方法中的功亚博网站下载能已由该杂志的研究人员评估可持续性。
学习：新兴的分层材料及其在金属和合金的腐亚博网站下载蚀保护中的应用。图片来源：oasishifi/shutterstock.com
利用金属和合金
金属和合金在现代生活中至关重要，它们的质量使它们能够受雇于广泛的应用中。例如，铝和钛的价格便宜，并且在航空业中具有适用性，而铜或电镀铜通常用于电气应用中，并且钢用于建筑和运输。
几乎所有金属都被用作合金或多种元素的混合物，因为它们的品质比纯属金属更好。合金是出于多种目的进行的，其中最常见的是增强拉伸特性，提高对腐蚀的抵抗力或降低成本。
金属合金中的腐蚀过程
尽管金属和合金制造的创新导致效率提高，但是金属和合金容易受到腐蚀的影响。当纯属金属或合金与环境进入界面时，它会经历一种连续的现象，将其转化为热化学上优选的氧化物，氢氧化物，碳酸盐或硫化物。结果，材料逐渐恶化和降解，最终可能导致功能，严重损坏甚至由于危险金属离子的排放而导致的环境降解。
其他金属或合金经常用于替代破碎的组件，由于环境资产过度利用，这有生态学问题。由于可持续性是当今气候中的重要因素，因此需要采取新颖的腐蚀保护措施。
腐蚀过程
两个半细胞反应可用于表征腐蚀过程。氧化一半过程与金属向金属离子的转化相关，而相关的减少半反应可能需要减少吸收的O2或还原H+（aq。），这在酸性情况下成为首选过程。
随着这些过程的进行，出现了几种类型的生锈，例如广义崩解或局部生锈，例如起泡，裂缝，晶间或电腐蚀。为了防止金属免受腐蚀，必须通过限制过程的氧化，还原或两半来减慢或停止电子的流动。
二维材料的重要性亚博网站下载
自从石墨烯纳米颗粒的开发以来，已经发现了一系列新的2D材料，并且这些物质具有有yabo214趣的特征，正在发现在包括能量和感应以及生物医学行业在内亚博网站下载的各种领域中的用途。难怪它们也作为金属和合金的耐腐蚀化合物变得流行。石墨烯是对产生腐蚀性预防技术引起兴趣的不同2D物质最常见的一种。但是，石墨烯的长期腐蚀保护能力并不总是可以接受的。
2D材料的示意图及其在腐蚀保护中的主要作亚博网站下载用。Sukanya，R。等。Al，可持续性
其他2D分层材料亚博网站下载
MXENES是由金属碳化物或氮化物制成的2D材料的引人入胜的类别。亚博网站下载MXENES是分层的过渡金属碳化物和硝酸盐的集合，它们已从其基本最大结构中仔细剥离。MXENE，最大材料相的前体具有化学公式Mn+1axn（n = 1至4），其中m是初始过渡金属元素，A是元素周期表13-15的元素，x是碳化物或氮化物组。其他包括氮化石碳（G-C）3n4）和H-BN物质，具有与石墨烯相似的特性。
腐蚀保护涂层
腐蚀保护涂料在一系列应用中引起了很大的兴趣，因为它们是周围环境与基础金属或合金之间的障碍。最佳覆盖物应抵抗湿度和腐蚀性物质，并具有长期耐用性而不会破坏或剥离，这是主要的故障原因。
在这方面，分层和2D材料特别有亚博网站下载吸引力，因为它们可以通过防止氧气，水和高度腐蚀性离子（例如氯化物）的流动来改善屏障保护。原则上，2D纸的不可渗透质量不仅可以延迟扩散，还可以用来堵塞涂料中的间隙，从而延长其保护时间。
未来的观点
许多以前的腐蚀保护方法取决于铬酸盐和挥发性有机材料，两者在生态上都不再可接受。尽管结构材料在机械品质的情况下取得亚博网站下载了重大进步，但它们的交付和耐受生锈的能力仍然是一个特殊的问题。虽然已广泛研究了2D石墨烯，但现在有同意石墨烯的导电特征促进底物的腐蚀问题，并实际上可以增强腐蚀过程。
尽管存在障碍，但很明显，这些2D材料将在未来的防护和耐腐蚀涂层中发挥重要作用。亚博网站下载
进一步阅读
Sukanya，R。等。al。新兴的分层材料及其在金属和合金腐蚀亚博网站下载保护中的应用。可持续性2022，14（7）。4079.可用：https://www.mdpi.com/2071-1050/14/7/4079
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