導(dǎo)電高分子材料對金屬防腐作用的探討

朱子百

摘 ? 要：基于對導(dǎo)電高分子材料對金屬防腐作用的研究，首先，闡述導(dǎo)電高分子材料基本內(nèi)容。然后，分析金屬腐蝕與防腐的意義以及金屬腐蝕類型。最后，給出導(dǎo)電高分子材料對金屬防腐作用，包括導(dǎo)電聚合物、超級電容器、傳感器等。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)電 ?高分子材料 ?金屬 ?防腐作用

中圖分類號：TG174.42 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）05（a）-0083-02

導(dǎo)電高分子材料在我國屬于一種新型的研究材料，在我國經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)在各個領(lǐng)域當(dāng)中得到廣泛引用。比如，金屬防腐領(lǐng)域、超級電容器領(lǐng)域以及傳感器領(lǐng)域等。在目前許多金屬材料腐蝕帶來的嚴(yán)重問題，需要找到最為合適的方式，對金屬腐蝕問題進(jìn)行控制。基于此，可以將導(dǎo)電高分子材料應(yīng)用在其中，可以起到良好的金屬防腐效果。所以，本文將針對導(dǎo)電高分子材料對金屬防腐作用相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行闡述。

1 ?導(dǎo)電高分子材料基本概述

導(dǎo)電高分子材料屬于聚合物材料，具有相應(yīng)的重復(fù)單元結(jié)構(gòu)，不同的單體摻雜的形成導(dǎo)電高分子材料。導(dǎo)電高分子材料有著與金屬相一致的性能，比如，良好的導(dǎo)電性能。同時具備有機(jī)材料的加工性能，因?yàn)閷?dǎo)電高分子材料自身有著較為獨(dú)特的結(jié)構(gòu)與性能，所以，被廣泛應(yīng)用在我國的不同領(lǐng)域中，比如，防腐領(lǐng)域、能源領(lǐng)域、傳感領(lǐng)域以及光電領(lǐng)域等。傳統(tǒng)高分子材料也具備一定的特點(diǎn)與優(yōu)勢，比如，良好的力學(xué)性能、韌性以及高強(qiáng)度特點(diǎn)，也因此在很多領(lǐng)域中被廣泛使用。但是，傳統(tǒng)高分子材料不具有金屬一樣的良好導(dǎo)電性能。基于此，對于導(dǎo)電高分子材料開始加大研究力度[1]。導(dǎo)電高分子材料通過將不同高分子材料之間進(jìn)行相互摻雜，可以從絕緣體轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體。總而言之，導(dǎo)電高分子材料自身具備較強(qiáng)的性能與能力，對于我國相關(guān)行業(yè)的發(fā)展而言具有重要作用。對于導(dǎo)電高分子材料需要加強(qiáng)重視程度，同時加大投入力度，將導(dǎo)電高分子材料的作用與價(jià)值充分發(fā)揮，從而實(shí)現(xiàn)社會的更好發(fā)展。

2 ?金屬腐蝕與防腐

2.1 金屬腐蝕與防腐的意義

在當(dāng)今我國社會的不斷發(fā)展中，金屬材料被廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代社會的各行各業(yè)中，并且在其中發(fā)揮著不可替代的作用。無論是機(jī)械中制造行業(yè)、交通運(yùn)輸行業(yè)還是人們的日常生活，都需要對金屬進(jìn)行利用。在這其中的鋼鐵等金屬材料，不僅材料資源相對豐富，花費(fèi)成本較低，而且回收更加簡單，具備較強(qiáng)的力學(xué)性能，因此，在眾多的金屬材料中，成為應(yīng)用較為廣泛的材料。但是，金屬在使用過程中，不可避免會與環(huán)境中的氧氣、水分等發(fā)生反應(yīng)，從而出現(xiàn)腐蝕情況。通過防腐工作的展開，對腐蝕控制技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理利用，能夠在很大程度上減少因?yàn)榻饘俨牧细g而帶來的經(jīng)濟(jì)損失問題，同時避免產(chǎn)生資源浪費(fèi)問題以及能源浪費(fèi)問題，為我國未來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定基礎(chǔ)[2]。腐蝕的整個過程屬于自發(fā)過程，因?yàn)榻饘俦旧砭邆湟欢ǖ牟环€(wěn)定性特點(diǎn)。在周圍介質(zhì)的作用之下，變成金屬離子，這一過程無法逆轉(zhuǎn)，因此，一旦出現(xiàn)金屬腐蝕問題，那么將會為社會以及各行各業(yè)的發(fā)展造成嚴(yán)重影響。基于此，對于金屬腐蝕問題，需要給予更多重視與關(guān)注，將腐蝕情況控制在合理范圍內(nèi)。

2.2 金屬腐蝕類型

不同原因影響，都會帶來一定的金屬腐蝕問題，從目前金屬腐蝕的情況而言，一般情況下會將其分為兩種類型。全面腐蝕類型，全面腐蝕可以通過預(yù)測與估算，掌握實(shí)際材料的腐蝕情況，盡量減少因?yàn)楦g而帶來的損失問題與危害問題。全面腐蝕因?yàn)榻佑|面積較大，所以，腐蝕量也相對較大。局部腐蝕類型，局部腐蝕的面積可大可小，腐蝕量無法通過預(yù)估或者測算的方式，對其進(jìn)行明確。因此，實(shí)際的腐蝕情況也無法預(yù)測。

3 ?導(dǎo)電高分子材料對金屬防腐作用

3.1 導(dǎo)電聚合物

導(dǎo)電聚合物自身具備良好導(dǎo)電性能，同時自身具備一定柔韌性，性能較為獨(dú)特，因此，在金屬防腐領(lǐng)域有著較好的應(yīng)用效果。與防腐涂料存在很大不同，將導(dǎo)電聚合物應(yīng)用在金屬防腐中，是近些年被發(fā)展起來一項(xiàng)內(nèi)容。導(dǎo)電聚合物聚苯胺被應(yīng)用在不銹鋼防腐涂層中，并且展開電化學(xué)表征，對于聚苯胺圖層的作用也展開相應(yīng)研究工作。通過將聚苯胺涂覆在不同金屬表面，進(jìn)行腐蝕電位測量工作與腐蝕電流測量工作得出，聚苯胺涂覆層金屬的腐蝕速率在很大程度上得到降低。在經(jīng)過科研人員的研究與分析，將苯胺單體插入到有機(jī)土層中，并展開氧化聚合，獲得聚苯胺-黏土層狀納米復(fù)合材料[3]。利用不同的分析測量方式，明確聚苯胺-黏土層狀納米復(fù)合材料具備較強(qiáng)的防腐性能，同時相較于傳統(tǒng)防腐材料，能夠達(dá)到良好防腐效果。經(jīng)過多年的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，科研人員又一次研發(fā)出金屬防腐效果更好的材料，聚苯胺-石墨烯復(fù)合等不同材料。總之，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，更好的防腐材料被研發(fā)出來，這對于我國社會的發(fā)展而言具有重要意義。

3.2 超級電容器

超級電容器在我國是近幾年發(fā)展起來的，屬于一種新型的儲能元件，自身具備一定的優(yōu)勢特點(diǎn)，比如，高功率密度特點(diǎn)、高循環(huán)壽命特點(diǎn)、快速充放電特點(diǎn)等。一般情況下，電極材料會將其分為三種類型，分別是碳材料、導(dǎo)電聚合物材料以及過渡金屬氧化物材料。通過對不同材料性能的分析，可以明確導(dǎo)電聚合物材料作為一種全新的電極材料，在超級電容器以及金屬防腐中發(fā)揮著不可替代的作用。比如，聚苯胺-碳納米纖維符合材料、片狀納米復(fù)合材料等，都可以起到良好的金屬防腐效果。

3.3 傳感器

傳感器能夠?qū)Ρ粶y量信息進(jìn)行感受，并按照相應(yīng)規(guī)律轉(zhuǎn)換成為對應(yīng)形式的信息，將信息進(jìn)行輸出，使得信息的真實(shí)性與準(zhǔn)確性得到保障，這樣測量工作實(shí)現(xiàn)自身的智能化與數(shù)字化，是一種較為方便的化學(xué)元件。傳感器可以將其分為不同類型，比如，物理傳感器、化學(xué)傳感器以及生物傳感器等[4]。導(dǎo)電高分子材料因?yàn)樽陨砭邆湟欢ǖ膬?yōu)勢，所以，被應(yīng)用在傳感器的制造中，并且對其的研究也逐漸加深。在碳納米管傳感器中添加聚苯胺，可以在很大程度上提升傳感器靈敏度。經(jīng)過科學(xué)技術(shù)與信息技術(shù)的不斷發(fā)展，在導(dǎo)電高分子納米聚合物的聚合過程中，能夠?qū)υ谎趸酆戏ㄟM(jìn)行合理利用，并將熱敏水凝膠注入到其內(nèi)部當(dāng)中，從而制成壓力-微波傳感器。在水凝膠內(nèi)部存在的聚苯胺不同聚合物，能夠保證均勻分散。這樣可以在一定程度上，將水凝膠的機(jī)械性能完善，確保體積在膨脹之后也不會遭到破壞。在納米復(fù)合聚合物上，有著一定的壓縮力，壓縮力可以在一定程度上完善材料的導(dǎo)電性能。并將其應(yīng)用在不同環(huán)節(jié)中，比如，傳感器、PH開關(guān)、微波控制等。

4 ?結(jié)語

綜上所述，導(dǎo)電高分子材料能夠達(dá)到良好的金屬防腐效果，因此，對于導(dǎo)電高分子材料要加大研究力度。在這一過程中，對于不同導(dǎo)電高分子材料的優(yōu)勢與特點(diǎn)要有正確認(rèn)識，這樣才能真正將導(dǎo)電高分子材料的作用與價(jià)值充分發(fā)揮。為在最大程度上將防腐情況控制在合理范圍內(nèi)，要將導(dǎo)電高分子材料應(yīng)用在其中，促使金屬材料能夠發(fā)揮自身良好性能，延長自身的使用壽命。導(dǎo)電高分子材料對于我國社會發(fā)展而言具有重要作用，基于此，對于導(dǎo)電高分子材料要給予更多重視與關(guān)注。

參考文獻(xiàn)

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[3] 王天星，薛守慶，程秋賢，等.聚吡咯導(dǎo)電高分子膜在金屬防腐方面的研究進(jìn)展[J].山東化工，2018，47（10）：25，28.

[4] 趙賀，韓葉林，劉霞，等.導(dǎo)電高分子材料應(yīng)用的最新進(jìn)展與展望[J].材料導(dǎo)報(bào)，2016，30（S2）：328-334.