（1）功能化改性增強(qiáng)二維納米片在樹脂基體的界面相容性和分散穩(wěn)定性。

（2）質(zhì)子化改性技術(shù)調(diào)控二維納米片的表面電荷。

（3）電泳沉積實現(xiàn)二維納米片在樹脂基體中的定向排列。

（4）二維納米片/環(huán)氧復(fù)合涂層的防護(hù)多功能化。

近日，西南交通大學(xué)材料服役行為與安全評價研究團(tuán)隊使用聚乙烯亞胺（PEI）修飾氧化石墨烯（GO）制備了PGO復(fù)合材料，并將其引入到水性環(huán)氧樹脂涂層用于增強(qiáng)其長效服役性能。所制備的PGO復(fù)合材料在水性環(huán)氧樹脂中能夠保持良好的分散穩(wěn)定性和兼容性，分子動力學(xué)模擬結(jié)果顯示其良好的分散穩(wěn)定性源自PGO與聚合物鏈分子間氫鍵網(wǎng)絡(luò)的形成，促使界面相互作用增強(qiáng)，進(jìn)而促進(jìn)了環(huán)氧復(fù)合涂層中的應(yīng)力傳遞。使用分子動力學(xué)計算得到涂層的楊氏模量、剪切模量和體積模量，環(huán)氧涂層的力學(xué)性能也得到顯著提升。其次，所制備的復(fù)合涂層在高分辨率電鏡下呈現(xiàn)出納米片在樹脂涂層中水平排列的斷面形貌。進(jìn)一步的實驗結(jié)果表明，復(fù)合涂層力學(xué)性能的提升及平行排列的PGO納米片帶來的最大化填料利用率和石墨烯支撐轉(zhuǎn)移膜的形成，顯著增強(qiáng)了水性環(huán)氧樹脂涂層的耐磨損性能。該文章近日以題為“Experimental and theoretical evaluations on the parallel-aligned graphene oxide hybrid epoxy composite coating toward wear resistance”發(fā)表在知名期刊Carbon上。論文的第一作者為西南交通大學(xué)碩士生何玉姍，通訊作者為樊小強(qiáng)教授、黃銀副教授。

圖1. PGO及復(fù)合涂層的制備流程。

圖2. (a) 環(huán)氧涂層(b) PGO/EP復(fù)合涂層的力學(xué)性能計算；(c-d) 復(fù)合涂層的摩擦學(xué)性能測試。

圖3. PGO在水性環(huán)氧樹脂涂層中的定向排列。

圖4. (a) 納米片在涂層中定向排列的機(jī)理；(b-d) 復(fù)合涂層抗磨損機(jī)理。

原文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.118629

通訊作者簡介：

樊小強(qiáng)，工學(xué)博士，教授，四川省杰青、特聘專家、省專家服務(wù)團(tuán)專家。榮獲溫詩鑄楓葉獎、廣西科技進(jìn)步一等獎、全國鐵路青年科技創(chuàng)新獎、中國科學(xué)院院長優(yōu)秀獎、第七屆IFAM優(yōu)秀青年科學(xué)家獎等榮譽(yù)，入選2022年度斯坦福全球前2%科學(xué)家榜單。主要從事磨蝕耦合失效機(jī)制和防護(hù)技術(shù)方面的研究，以第一或通訊作者已在國際權(quán)威期刊發(fā)表SCI一區(qū)論文80余篇（他引2600余次），授權(quán)國家發(fā)明專利20件，獲國家自然科學(xué)基金（青年、面上、聯(lián)合基金）等資助。兼任中國機(jī)械工程學(xué)會表面工程分會青年工作委員會委員；中國機(jī)械工程學(xué)會材料分會委員會委員；中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會鐵道設(shè)施專業(yè)委員會委員；四川省腐蝕與防護(hù)學(xué)會理事會常務(wù)理事等。

黃銀，工學(xué)博士，副教授，入選首屆“未來女科學(xué)家計劃”。主要從事材料/結(jié)構(gòu)的失效和防護(hù)機(jī)理、柔性結(jié)構(gòu)的設(shè)計與制備研究，以第一或通訊作者在國際權(quán)威期刊發(fā)表SCI論文近20篇，授權(quán)國家發(fā)明專利2件，獲國家自然科學(xué)基金（青年、面上）、四川省科技計劃項目等資助。