Auf 2D-Materialien basierende Verbundwerkstoffschichten für den Korrosionsschutz

Eine kürzlich veröffentlichte Übersichtsarbeit befasst sich mit den Fortschritten und Herausforderungen bei der Orientierungskontrolle und den Charakterisierungsstrategien zur Entwicklung von Verbundbeschichtungen aus 2D-Materialien für den Korrosionsschutz von Metallen.

Korrosion bedeutet in der Regel die elektrochemische Oxidation von Metallen in Reaktion mit einem Oxidationsmittel wie Sauerstoff, Wasserstoff oder Hydroxid. Bildquelle: dbphotos - stock.adobe.com (Symbolbild).

In letzter Zeit wurden zweidimensionale (2D) Materialien aufgrund ihrer hohen spezifischen Oberfläche, ihres hohen Aspektverhältnisses, ihrer physikalischen Barriere und ihrer chemischen Stabilität umfassend für den Korrosionsschutz von Metallen untersucht. 2D-Filme und auf 2D-Nanoblättern basierende Verbundbeschichtungen, wie Graphen (Gr) oder Bornitrid (BN) haben viel Aufmerksamkeit für den Einsatz als Korrosionsschutz auf sich gezogen. Allerdings stehen die korrosionsschützenden Verbundbeschichtungen immer noch vor Herausforderungen in Bezug auf strukturelles Design, Orientierungskontrolle, quantitative Charakterisierung und Korrosionsschutzmechanismus.

Herausforderungen bei der strukturellen Gestaltung

In einer neuen Übersichtsarbeit werden die Strategien zur Orientierungskontrolle und Charakterisierung dieser auf 2D-Nanoblättern basierenden Kompositbeschichtungen für den Korrosionsschutz von Metallen umfassend untersucht. Zunächst werden die Korrosionsbeständigkeit der 2D-Filme und die Bedeutung der Orientierungskontrolle von 2D-Nanoblättern in Kompositbeschichtungen für die Korrosionsschutzeigenschaften kurz vorgestellt. Zweitens werden die Methoden zur Regulierung und Charakterisierung der Ausrichtung von 2D-Nanoblättern in den Beschichtungen im Detail diskutiert. Drittens werden die Fortschritte bei der Untersuchung der Auswirkungen der Orientierung auf die Korrosionsschutzeigenschaften und -mechanismen der Verbundbeschichtungen vorgestellt. Abschließend werden die Herausforderungen bei der strukturellen Gestaltung und Charakterisierung der auf 2D-Nanoblättern basierenden Korrosionsschutzbeschichtungen erörtert und die zukünftigen Entwicklungen diskutiert.

Der Bericht wurde in Progress in Organic Coatings, Band 182, September 2023 veröffentlicht.

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