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Primo strato arricchito di zinco a base di grafene

Panoramica
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Il grafene (Grafene) è un nuovo materiale in cui gli atomi di carbonio connessi in un ibrido sp² sono strettamente impacchettati in una singola struttura a griglia esagonale bidimensionale. Il grafene ha eccellenti proprietà ottiche, elettriche e meccaniche, e ha importanti prospettive di applicazione nella scienza dei materiali, nel micro e nanolavoro, nell'energia, nella biomedicina e nella consegna di farmaci, ed è considerato un materiale rivoluzionario per il futuro.

Andre Geim e Konstantin Novoselov, fisici dell'Università di Manchester nel Regno Unito, hanno vinto il Premio Nobel per la Fisica nel 2010 per aver separato con successo il grafene dal grafite tramite micromecanica. I metodi comuni di produzione in polvere del grafene sono la striatura meccanica, il metodo REDOX, il metodo di crescita epitassiale SiC e il metodo di deposizione chimica a vapore (CVD).

Parametri di base

Colore Grigio
Proporzionamento agente principale: Agente di cura = 25:3
Costruzione immissione a pennello, spray, verniciatura a rotolo può essere
La composizione è costituita da resina, polvere di zinco, grafene come principali materie prime, agente spessante, riempitivo, aggiunta, solvente e agente di cura.

Caratteristiche del prodotto

Eccellenti proprietà antiscorrosive. Il primario a base di polvere di zinco e grafene utilizza una struttura a strati di grafene, in grado di formare un layer fisico di isolamento denso, migliorando significativamente la resistenza alla corrosione del prodotto. L'alta area specifica di superficie del grafene, la sua eccellente conducibilità elettrica, la forza, la tenacia e le proprietà di schermatura lo rendono eccellente nel campo dei rivestimenti antiscorrosivi.
Migliorare l'utilizzo del polvere di zinco. Il tradizionale primario a base di epossidi ricco di zinco presenta alcuni problemi, come un basso tasso di utilizzo della polvere di zinco, una quantità elevata di aggiunta e una facile creazione di crepe nel rivestimento spesso. Aggiungendo il grafene, il primario a base di grafene e polvere di zinco può sfruttare le proprietà conduttive del grafene per formare una rete conduttrice con una minore concentrazione di polvere di zinco, migliorando così il tasso di utilizzo della polvere di zinco e potenziando la capacità complessiva di protezione anticorrosiva del rivestimento.
La resistenza alla nebbia salina è migliorata. Nel primario a base di grafene e polvere di zinco, l'effetto schermante del grafene può ritardare la penetrazione dei medi corrosivi e ridurre la concentrazione di elettroliti nel rivestimento, rallentando così il consumo di corrosione elettrochimica del metallo zinco. Ciò permette al metallo zinco nel rivestimento di svolgere un ruolo di protezione catodica a lungo termine, migliorando significativamente la resistenza alla nebbia salina del rivestimento.
Prestazioni ambientali. Poiché la quantità di polvere di zinco nel primario a base di grafene e zinco è ridotta, anche la nebbia di ossido di zinco generata durante il processo di saldatura è ridotta, diminuendo l'impatto sull'ambiente e rendendolo più eco-friendly.
Eccellente prestazione complessiva. Il primario a base di grafene e zinco non solo ha l'effetto di protezione catodica del rivestimento epoxico ricco di zinco e l'effetto schermante del rivestimento a lamelle di vetro, ma presenta anche una buona tenuta all'urto, adesione, resistenza all'acqua e durezza. Queste proprietà complessive rendono il primario a base di grafene e zinco più versatile e con un miglior rapporto qualità-prezzo, garantendo al contempo l'effetto antiscorrosivo.
Stabilità termica e chimica. Il grafene ha un'eccellente stabilità termica e chimica e riesce a rimanere stabile in condizioni di alta temperatura, nonché in ambienti corrosivi o ossidanti, migliorando ulteriormente la durata e la affidabilità del rivestimento.

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Utilizzo del prodotto

Ingegneria marittima: la proprietà anticorrosiva del fondo a polvere di zinco con grafene è migliore rispetto al rivestimento epoxico ricco di zinco esistente e può essere ampiamente utilizzata per la protezione dei rivestimenti in ingegneria marittima.
Trasporto: il fondo a polvere di zinco con grafene può essere utilizzato per la protezione dei rivestimenti dei veicoli di trasporto, come navi, ponti e così via.
Grandi attrezzature industriali: il fondo a polvere di zinco con grafene può essere utilizzato per la protezione pitturale di grandi attrezzature industriali, come serbatoi di petrolio, attrezzature chimiche e così via.
Installazioni speciali per l'ingegneria: il fondo a zinco con grafene può essere utilizzato per la protezione pitturale delle installazioni speciali per l'ingegneria, come centrali nucleari, impianti aeroportuali, ecc.

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Schema di supporto:

Primo fondo ricco di zinco con grafene + vernice intermedia a ferrite epoxide/vernice intermedia epoxide a pasta spessa + vernice di finitura acrilica poliuretanica/vernice di finitura poliuretanica/vernice di finizione polisilossanica/vernice di finitura fluorocarbonata/vernice di finitura epoxidea/vernice di finitura alchilica/vernice di finitura con grafene/vernice di finitura a gomma clorurata ecc.

Note costruttive:

Questo prodotto è simile a molte vernici ricche di zinco, una lunga esposizione del film di vernice causerà la formazione di sali di zinco, che devono essere accuratamente puliti prima di applicare la successiva vernice, altrimenti influenzerà l'aderenza tra i strati.
La temperatura del substrato deve essere almeno 3 °C sopra il punto di rugiada, e quando la temperatura del substrato è inferiore a 5 °C, il film di vernice non si solidificherà e non dovrebbe essere utilizzato per la costruzione.
Nella stagione di alta temperatura, è facile verificarsi un asciugamento spray, per evitare l'asciugamento spray può essere aggiunto un diluente fino a regolare l'asciugamento spray.
Questo prodotto deve essere utilizzato dagli operatori specializzati in verniciatura secondo le istruzioni sulla confezione del prodotto o nel manuale.

Superficie metallica:

È necessario rimuovere completamente grassi e ruggine per raggiungere lo standard di rimozione della ruggine Sa2.5 e la ruvidezza di 30um-75um; adottando il metodo di rimozione manuale della ruggine, è necessario raggiungere lo standard di rimozione della ruggine St3.

Superficie in cemento armato:

La superficie in cemento deve essere piatta, asciutta, senza infiltrazioni o acqua galleggiante. La base contaminata da grassi e chimici può essere lavata con detersivo, soda caustica o solvente, e può anche essere trattata con cottura a fuoco, soffiaggio a vapore, ecc., ma non deve danneggiare la base.

Precauzioni

Prodotti deve essere conservato in un luogo fresco e ventilato per evitare la pioggia, la luce solare diretta, evitare collisioni, è necessario isolare la fonte di fuoco.
Il cantiere è severamente vietato per i fuochi d'artificio, i pittori dovrebbero indossare occhiali, guanti, maschere, ecc., per evitare il contatto cutaneo e l'inalazione della nebbia di vernice.
Tutto il lavoro di rivestimento e l'utilizzo di questo prodotto devono essere eseguiti in conformità con varie normative e standard nazionali riguardanti igiene, sicurezza e protezione ambientale.
Se avete domande sull'uso di questo prodotto, contattate il nostro reparto di assistenza tecnica.

Integrazione: Sulle proprietà fisico-chimiche del grafene

I. Proprietà fisiche:

Proprietà elettroconduttive e ottiche	L' disposizione degli atomi di carbonio nel grafene è la stessa di quella del monolayer di grafito per legarsi con orbitali ibridi sp, e ha le seguenti caratteristiche: gli atomi di carbonio hanno 4 elettroni di valenza, di cui 3 elettroni generano un legame sp, cioè ciascun atomo di carbonio contribuisce con un elettrone non legato situato nell'orbitale pz, e l'orbitale pz dell'atomo vicino è perpendicolare al piano per formare un legame π. Il nuovo legame π così formato si trova in uno stato semipieno. Lo studio ha confermato che gli atomi di carbonio nel grafene hanno un numero di coordinazione di 3, la lunghezza del legame tra ogni due atomi di carbonio adiacenti è di 1,42×10 metri, e l'angolo tra i legami è di 120°. Oltre alla struttura a strati cellulari in cui i legami σ sono collegati ad altri atomi di carbonio formando anelli esagonali, gli orbitali pz perpendicolari al piano della lamina di ciascun atomo di carbonio possono formare grandi legami π (simili all'anello di benzene) che attraversano tutta la lamina di più atomi, e quindi possiedono eccellenti proprietà elettriche e ottiche.
Proprietà meccaniche	Il grafene è uno dei materiali più forti conosciuti, ma è anche molto duttile e può flettersi. Il grafene ha un modulo di Young teorico di 1,0TPa e una resistenza a trazione intrinseca di 130GPa. Il grafene modificato con plasma di idrogeno ridotto ha anche una grande resistenza, con un modulo medio di 0,25TPa superiore. La carta grafite composta da fogli di grafene ha molti buchi, quindi la carta grafite è molto fragile. Tuttavia, il grafene funzionalizzato ossidato viene trasformato in carta grafite dal grafene funzionalizzato, che è estremamente forte e robusto.
Effetti Elettronici	La mobilità del portatore di carica del grafene a temperatura ambiente è di circa 15.000 cm/(V·s), il che è più di 10 volte quella dei materiali a base di silicio e più di due volte quella dell'antimonuro di indio (InSb), la sostanza con la mobilità del portatore di carica nota più alta. In determinate condizioni, come temperature basse, la mobilità del portatore di carica del grafene può anche raggiungere i 250.000 cm/(V·s). A differenza di molti materiali, la mobilità elettronica del grafene è meno influenzata dalle variazioni di temperatura, e a qualsiasi temperatura compresa tra 50 e 500K, la mobilità elettronica di un singolo strato di grafene è di circa 15.000 cm/(V·s).
proprietà termiche	Il grafene ha proprietà di conduzione termica molto buone. Un monolocale di grafene puro e senza difetti ha la conducibilità termica più alta tra tutti i materiali di carbonio, con una conducibilità termica fino a 5300W/mK, superiore ai nanotubi di carbonio a singola parete (3500W/mK) e ai nanotubi di carbonio a parete multipla (3000W/mK). Quando viene utilizzato come supporto, la conducibilità termica può raggiungere anche i 600W/mK. Inoltre, la conducibilità termica balistica del grafene può scendere al limite inferiore della conducibilità termica balistica dei nanotubi di carbonio per unità di circonferenza e lunghezza.
Proprietà ottiche	Il grafene ha proprietà ottiche molto buone, con un tasso di assorbimento di circa il 2,3% su un ampio intervallo di lunghezze d'onda, e appare quasi trasparente. Nell'intervallo di spessore di diverse strati di grafene, il tasso di assorbimento aumenta del 2,3% per ogni strato aggiuntivo di spessore. I film di grafene su grandi aree hanno inoltre eccellenti proprietà ottiche, e le loro proprietà ottiche cambiano con il cambiamento dello spessore del grafene. Si tratta di una struttura elettronica insolita a bassa energia per uno strato singolo di grafene. Quando si applica una tensione a un transistor a campo effetto bilayer di grafene a doppia griglia a temperatura ambiente, è possibile regolare il divario di banda del grafene tra 0 e 0,25eV. Quando si applica un campo magnetico, la risposta ottica delle nanobande di grafene può essere regolata nella gamma dei terahertz.
Solubilità	Mostra una buona solubilità nei solventi non polari ed è super idrofobo e super liofilo.
Punto di fusione	Gli scienziati hanno detto in uno studio del 2015 che era circa 4.125K, e ci sono altri studi che suggeriscono che il punto di fusione potrebbe essere intorno ai 5.000 K
altre proprietà	Può assorbire e desorbire vari atomi e molecole.

Secondo, proprietà chimiche:

composti	Ossido di grafene	Un materiale stratificato ottenuto a partire da ossido di grafite. Dopo che la fase bulk del grafite viene trattata con una soluzione acida concentrata fumante, la struttura a strati di grafene viene ossidata in un idrofilo ossido di grafene e lo spazio tra le strutture di grafite aumenta da 3,35A prima dell'ossidazione a 7~10A. La struttura a fogli di ossido di grafene separata si forma facilmente riscaldandola o tramite ultrasuoni in acqua. I risultati delle caratterizzazioni con XPS, spettroscopia infrarossa (IR), spettroscopia di risonanza magnetica nucleare nello stato solido (NMR) e altre mostrano che gli ossidi di grafene contengono numerosi gruppi funzionali contenenti ossigeno, inclusi idrossili, gruppi epossidici, chinoidi e carbossilici. Gli idrossili e i gruppi epossidici sono principalmente localizzati sulla superficie base del grafite, mentre i gruppi chinoidi e carbossilici sono situati ai margini del grafene.
	Graphiane	Ottenuto dalla reazione del grafene con gas idrogeno, è un idrocarburo saturato con la formula molecolare (CH)n, in cui tutto il carbonio è ibridato sp e forma una struttura a rete esagonale, gli atomi di idrogeno sono legati al carbonio in forme alternate da entrambi i lati del piano del grafene, e il graphiane mostra proprietà semiconduttrici con un divario diretto.
	Grafene azotato o carbonio nitruro	Dopo l'introduzione di atomi di azoto nella griglia del grafene per diventare grafene azotato, il risultante grafene azotato mostra proprietà più eccellenti rispetto al grafene puro, in una forma disordinata, trasparente, pieghevole a garza, alcune delle lamelle si sovrappongono per formare una struttura multi-strato, mostrando alta capacitance specifica e buona durata ciclica.
Biocompatibilità	L'impiego di ioni carbossilici può consentire alla superficie dei materiali di grafene di avere gruppi funzionali attivi, migliorando così notevolmente la reattività cellulare e biologica del materiale. In confronto alla forma tubolare dei nanotubi di carbonio, il grafene è più adatto per la ricerca dei biomateriali. E rispetto ai nanotubi di carbonio, i bordi del grafene sono più lunghi, più facili da dopare e modificare chimicamente, e più inclini ad accettare gruppi funzionali.
ossidabilità	Reagisce con metalli attivi.
riducibilità	Può essere ossidato nell'aria o mediante acidi ossidanti, attraverso cui il grafene può essere tagliato in piccoli pezzi. L'ossido di grafene è un materiale stratificato ottenuto dall'ossidazione del grafite. È facile formare strutture lamellarie separate di ossido di grafene riscaldandole o sottoponendole a strisciamento ultrasoonico in acqua.
reazione di addizione	Utilizzando i legami doppia presenti nel grafene, i gruppi desiderati possono essere aggiunti tramite reazioni di addizione.
Stabilità	La struttura del grafene è molto stabile, con un legame carbonio-carbonio di soli 1,42. I legami tra gli atomi di carbonio all'interno del grafene sono flessibili e, quando viene applicata una forza esterna al grafene, gli atomi di carbonio si piegano e deformano in modo tale che non debbano riorganizzarsi per adattarsi alla forza esterna, il che mantiene la struttura stabile. Questa struttura a griglia stabile conferisce al grafene un'eccellente conducibilità termica. Inoltre, gli elettroni nel grafene non subiscono dispersione mentre si muovono lungo le loro orbite a causa di difetti della griglia o dell'introduzione di atomi stranieri. Poiché le forze interatomiche sono così forti, a temperatura ambiente, anche quando gli atomi di carbonio circostanti collidono, gli elettroni all'interno del grafene vengono disturbati molto poco.