石墨烯是由一层碳原子构成的周期六方点阵蜂窝状维晶体，每一 个碳原子以sp2杂化与三个相邻碳原子键合形成蜂窝状结构。2004 年英国曼彻斯特大学物理学家安德烈.海姆(Andre Geim)和康斯坦丁诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)成功地从石墨中剥离出石墨烯。2010年10月，他们因在石墨烯材料的卓越研究成果，共同获得诺贝尔物理学奖。作为一种高性能的战略前沿材料，石墨烯被列入我国《中国制造2025》的发展名录中。
石墨烯具有许多优异的性能，迄今为止有些性能是独一无二的。石墨烯极高的强度，比金刚石还高(杨氏模量1100GPa,断裂强度125GPa);高透明性,单层石墨烯的透光度97.7%，几乎完全透明高；导热性，导热率5300W/mk,是铜的10倍;石墨烯这些优异和独特的光、电、热、力等物理性能和化学性能，致使其在高性能复合材料、智能材料、新能源、电子器件、交通运输、航空航天、海工装备、国防科技等领域极具广阔的应用潜力。
2004年，英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·盖姆（Andre Geim）和康斯坦丁·诺沃消洛夫（Konstantin Novoselov）发现他们能用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片。他们从高定向热解石墨中剥离出石墨片，然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上，撕开胶带，就能把石墨片一分为二。不断地这样操作，于是薄片越来越薄，最后，他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片，这就是石墨烯。
这以后，制备石墨烯的新方法层出不穷。
2009年，安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在单层和双层石墨烯体系中分别发现了整数量子霍尔效应及常温条件下的量子霍尔效应。
在发现石墨烯以前，大多数物理学家认为，热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。所以，它的发现立即震撼了凝聚体物理学学术界。虽然理论和实验界都认为完美的二维结构无法在非绝对零度稳定存在，但是单层石墨烯能够在实验中被制备出来。
自发现以来，石墨烯就展现了它超凡的性能，石墨烯被称为黑金，又被称为新材料之王，是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。
这是一个新颖的名词，什么是石墨烯涂料，这要从什么是石墨烯开始讲起。
石墨烯是一种平面单层紧密打包成一个二维（2D）蜂窝晶格的碳原子，并且是所有其他维度的石墨材料的基本构建模块。它可以被包装成零维（0D）的富勒烯，卷成了一维（1D）的纳米管或堆叠成三维（3D）的石墨。由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。
当前我国在石墨烯生产加工上面已经逐渐实现工业化生产，石墨烯的应用也变得越来越广泛，在涂料领域之中的应用尤为突出，被制作成为高强度涂料、导热涂料、防腐涂料以及导电涂料等，并且在这些涂料领域中表现出十分优异的性能。
目前，梦能研发中心已研发出石墨烯涂料。它是在传统涂料制作工艺的基础上，添加石墨烯制备的新型涂料，生产出的最新一代高端纳米涂料。
湖南梦能科技公司成立于2013年7月，我们不是第一家开始研究石墨烯涂料应用方向的公司，也不是最后一家，经过了几年的探索，梦能的研发中心获得突破，将石墨烯和工业重防腐涂料结合起来，制备的石墨烯富锌漆超越了传统工业重防腐油漆的性能，可以抵抗腐蚀环境最严重的cx极端大气环境和Im4原电池浸没环境，这也意味着国产油漆能够挺近海洋深处，是我国工业重防腐油漆的一重大突破。
如今，我司石墨烯防腐涂料的生产技术已经成熟，已经可以批量生产。目前存在的产品有石墨烯富锌，石墨烯环氧和石墨烯钛纳米。
2015年九月，国家制造强国建设战略咨询委员会发布第一条跟石墨烯有关的政策《中国制造2025》重点领域技术路线图，明确了未来十年的总体“2020年形成百亿元产业规模，2025年产业规模突破千亿元”的目标，随着接下来一系列的政策颁布，我国的石墨烯发展走上了康庄道路，以下是具体我国石墨烯相关政策。
| 发布时间 | 发布单位 | 政策名称 | 政策内容 |
|---|---|---|---|
| 2019.9 | 国家制造强国建设战略资讯委员会 | 《中国制造2025》重点领域技术路线图 | 明确未来十年总体目标“2020年形成百亿元产业规模，2025年产业规模突破千亿元” |
| 2015.11 | 工信部、发改委、科技部 | 《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》 | 2020年实现石墨烯材料标准化、系列化、形成若干家有核心竞争力的石墨烯企业 |
| 2016.3 | 工信部、发改委、科技部、财政部 | 《关于加快新材料产业创新发展的若干意见》 | 提出积极开发包括石墨烯等前沿材料的基础研究和积累 |
| 2016.3 | 全国人民代表大会和中国人民政治协商会议 | 《中华人民共和国经济和社会发展第十三个五年规划纲要》 | 提出大力发展石墨烯、超材料等纳米功能材料 |
| 2016.5 | 国务院 | 《国家创新驱动发展战略纲要》 | 发挥纳米、石墨烯等技术对新材料产业发展的引领作用，不断催生新产业、创造新就业 |
石墨烯是少数几个我国能和世界发达国家步调一致的产业，根据中国石墨烯产业技术创新战略联盟产业研究中心CGIA Research统计，到2020年石墨烯的市场规模有望突破1000亿元。
据USGS资料显示，中国的晶质石墨储量为5500万吨，约占全世界储量的33%，仅次于巴西，良好的石墨储量为我国的石墨烯研究提供了良好的生长环境。
自2004年技术萌芽以来，石墨烯的发展经历了萌芽期，期望顶峰期，泡沫谷底期，现在正走在爬坡以及稳定应用的时期，正是发展的高峰期，产业化的关键技术走向成熟，大规模应用和杀手锏应用的成熟。
《石墨烯锌粉涂料标准 HGT5573-2019》规定了石墨烯锌粉涂料的术语和定义、产品分类、要求、试验方法、检验规则及标志、包装 和贮存等内容。
《石墨烯锌粉涂料标准HGT5573-2019》适用于由石墨烯材料、锌粉、无机或有机漆基等组成的涂料，产品主要用于ISO 12944-2:2017中定义的大气腐蚀性等级（C2～C5）条件下钢铁基材表面的防腐蚀保护。
《石墨烯锌粉涂料标准HGT5573-2019》不适用于不挥发分中金属锌含量低于30%的锌粉涂料产品。
| 项目 | 技术指标 | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Ⅰ型 | Ⅱ型 | ||||
| 含锌涂料 | 富锌涂料 | 含锌涂料 | 富锌涂料 | ||
| 在容器状态 | 粉料：呈微小的、均匀粉末状态 液料、浆料：搅拌混合后无硬块，呈均匀状态。 |
||||
| 不挥发物含量/% | ≥60 | ||||
| 密度/(g/mL) | 商定值±0.10 | ||||
| 不挥发分中金属锌含量/% | ≥30，＜60 | ≥60 | ≥30，＜60 | ≥60 | |
| 适用期（时间商定） | 通过 | ||||
| 石墨烯材料的定性 | 含有石墨烯材料 | ||||
| 干燥时间/h | 表干 | 1 | 2 | ||
| 实干 | 2 | 24 | |||
| 施工性 | 施工无障碍 | ||||
| 涂膜外观 | 正常 | ||||
| 耐冲击性/cm | —— | 50 | |||
| 附着力（拉开法）/MPa | 3 | 6 | |||
| 连续冷凝试验 | 大气腐蚀性等级（C2~C3） | 480h 不起泡、不生锈、不开裂、不剥落 | |||
| 大气腐蚀性等级（C4~C5） | 720h 不起泡、不生锈、不开裂、不剥落 | ||||
| 中性盐雾试验 | 大气腐蚀性等级（C2~C3） | 720h 划线处单向扩蚀≤1.5mm，未划线区不起泡、不生锈、不开裂、不剥落 | |||
| 大气腐蚀性等级（C4~C5） | 1440h 划线处单向扩蚀≤1.5mm，未划线区不起泡、不生锈、不开裂、不剥落 | ||||
石墨烯涂料具有耐污特点，因为复合涂料海洋防污涂层性能良好，可替代氯化亚铜毒性防污剂。表现出很高的稳定性以及良好的抑菌性和明显的杀菌效果。
石墨烯涂料具有耐腐蚀特点，具有层层叠加形成的致密隔绝层，通过物理方式抑制水、腐蚀性离子等对涂膜的浸润与渗透；同时利用快速导电能力保护阳极，阻止铁锈的生成。
石墨烯涂料具有耐热性特点，石墨烯/聚合物复合涂料在燃烧过程中，发生石墨烯自身和聚合物基体分子链取向，进而在聚合物炭化过程中形成致密碳层，阻碍降解产物的逸出，并且使聚合物的起始分解温度和最大分解温度向高温方向移动，因此可用作阻燃材料。
石墨烯涂料具有导电特点，石墨烯的共轭结构使之具有很高的电子迁移率和优异的电学性能。研究发现石墨烯的加入降低了涂层电阻率，石墨烯的粒径越小，涂膜的导电性能越好。
石墨烯涂料具有优异的物理机械性特点，石墨烯表面吸附力强，能在涂料干燥室形成致密网状结构，与基材间形成较强的附着力，表现出优异的力学性能。
石墨烯涂料具有气体阻隔性能特点，研究表明均匀分散在聚合物基体中的石墨烯本身不具有气体阻隔性，但石墨烯聚合物的气体阻隔性增强。
我国石墨烯企业从2016年开始出现爆发式增长，仅2016年因年全国新增注册从事石墨烯相关的企业数量就达到704家。同时我国有超过20家在建或已建的石墨烯研究院和产业基地。
对于油漆的选型，很多人会有这样的疑问，同样可以防腐的涂料，他的比你便宜，那我为什么要选你呢？这里我们就涂料的防腐性能和成本分别做一个对比。
| 防腐性能 | 梦能石墨烯涂料 | 某国际进口环氧富锌涂料 | 传统涂料 | |
|---|---|---|---|---|
| 膜厚 | 80微米 | 80微米 | 80微米 | |
| 耐盐雾时间 | 800小时 | ✓ | ✓ | ✓ |
| 1000小时 | ✓ | ✓ | ✗ | |
| 1200小时 | ✓ | ✗ | ✗ | |
| 3000小时 | ✓ | ✗ | ✗ | |
| 4500小时 | ✓ | ✗ | ✗ | |
同样是80微米膜厚的涂料，同在盐雾环境800小时的时候所有涂料都能做到防腐的效果；
在超过1200小时，传统的涂料和进口涂料就开始出现了不同程度的锈蚀，而我们的石墨烯涂料依旧完好；
在耐盐雾时间超过3000小时后，我们的石墨烯涂料没有出现锈蚀，在超过4500小时后依旧没有出现锈蚀的情况。
| 项目 | 梦能石墨烯涂料 | 某国际进口环氧富锌涂料 | 普通国产涂料 | |
|---|---|---|---|---|
| 要求 | 防腐年限 | 30年 | 30年 | 30年 |
| 涂覆膜厚 | 80微米 | 80微米 | 80微米 | |
| 新建 | 材料单价 | 70元/㎏ | 100元/㎏ | 30元/㎏ |
| 材料成本 | 7元/㎡ | 10元/㎡ | 3元/㎡ | |
| 施工成本 | 10元/㎡ | 10元/㎡ | 10元/㎡ | |
| 小计(元/㎡) | 17元/㎡ | 20元/㎡ | 13元/㎡ | |
| 维护 | 翻修次数 | 0次 | 3次 | 8次 |
| 单次成本 | 0元/㎡ | 20元/㎡ | 13元/㎡ | |
| 停工周期 | 0 | 30天 | 80天 | |
| 小计(元/㎡) | 0 | 60元/㎡ | 104元/㎡ | |
| 综合成本 | 新建+维护 | 27元/㎡ | 80元/㎡ | 117元/㎡ |
| 注：以上停工时间未纳入成本核算中 | ||||
最后得出结论，材料单价的高低并不是决定综合成本的唯一标准，通常在计算了综合成本后，发现，选择我们的石墨烯涂料是正确的选择。
现如今，海洋开发规模不断扩大，而作为海洋开发基础设施的跨海大桥将不断新建，这些海洋构造物都需要有较长的防腐年限，这将为海洋防腐涂料带来巨大市场。还有，随着海底油田的大量开发，输送油气的管道也会相继出现。近年来中国港口基础设施建设明显加快，国家还在积极规划和建设海上风电，这些都为海洋防腐涂料市场带来新的发展契机。目前，我国海洋防腐涂料生产企业正朝着开发绿色环保、节约资源、高性能防腐涂料的趋势发展。未来也将研发出具有高温防腐、抗静电、高弹性、无毒等多功能的防腐涂料。据业内人士推测，我国海洋防腐涂料市场在船舶和集装箱制造业以及跨海大桥、海上石油平台和沿海港口兴建等因素的推动下，石墨烯涂料将以年3000%以上的速度增长。
行业标准将于 2019 年正式颁布。石墨烯加入环氧富锌底漆中 , 主要通过采用环氧树脂与石墨烯粉体共研磨或直接在树脂中加入石墨烯浆料的方式 , 加入量在 0.5% ～ 1.0%。试验结果表明 , 在锌粉质量分数为 40% ～ 50%、涂膜厚度为 80μm 时 , 耐中性盐雾可以达到1500h, 划痕处单边扩蚀 <2mm。该测试结果是相同锌含量环氧富锌底漆耐盐雾性能的 3 倍以上 , 并高于普通高锌含量 （ ≥ 70%） 环氧富锌底漆。钢基材锈蚀的过程实际上是一个电化学反应的过程 , 锌粉作为阳极 , 并通过锌粉颗粒的堆积起到导电通路作用。
锌粉被氧化后失去了导电作用 ,锌粉间的导电通路在一定程度上被阻隔 , 从而使锌粉不再具有阴极保护作用。当涂层中加入石墨烯后,片状石墨烯纳米材料具有很好的导电性,增强了锌粉颗料间的电化学通路,从而提高对钢基材的阴极保护作用。另外,均匀分散的石墨烯能在涂层中形成物理隔绝层,起到屏蔽作用,提高了富锌底漆的耐腐蚀性能。
石墨烯防腐涂料具有诸多功能 , 如优异的导电导热性、物理隔绝性、耐冲击性、柔韧性、耐腐蚀性和耐老化性 , 代表了未来多功能涂料“一膜多能”产品的发展趋势。在海洋腐蚀严苛的环境中 , 石墨烯防腐涂料不仅用于海上装备的外层重防腐 , 也可用于舰船内部如高热能机电设备、大型电子组件和大型 CPU、大功率雷达等部件部位的超级快速散热 , 效果显着 , 对舰船延寿、安全防火、腐蚀防护、增效节能都会起到综合积极作用 , 性价比高 , 经济效益可观。
石墨烯涂料被誉为为工业重防腐涂料的一匹黑马，它将成为挺进海洋防腐材料之王。
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