腐蚀一直是钢铁、冶金、建筑、交通运输等行业面临的最大挑战之一。据统计，全世界每年因腐蚀造成的直接经济损失约2.5万亿美元，相当于2013年全球GDP的3.4%。也有数据表明，手表上的秒针每转过一圈半，世界上就有1吨的钢铁被腐蚀成渣。与飓风、地震等“惊天动地”的自然灾害相比，腐蚀的破坏力更强，造成的损失更大，但因其悄无声息且散布世界各处，引发的重视和关注还远远不够。
如果采取有效的手段防止腐蚀，则可以将损失减少15-35%，也就是3750-8750亿美元。锌和铬基涂层是工业上防止腐蚀的主要手段，然而铬的毒性会对人体健康和环境产生不利影响，而且这些涂料的价格不菲，防腐效果和持续时间都不能完全让人满意。人们需要更有效、更环保、成本更低的防腐涂料产品。
石墨烯，一种由碳原子以sp2杂化连接形成六角型呈蜂巢晶格的平面2D材料，近年来一直受到科研界、企业界甚至各国政府的重视。由于碳原子之间化学键的特性，石墨烯极为坚韧，可塑性良好，可以弯曲到很大角度而不断裂，其杨氏模量约为1100 GPa，断裂强度为130 GPa，比最好的钢还要高100倍。并且，石墨烯在可见光下透明但不透气，具有很好的阻隔性能，化学性质稳定。这些特征，使得石墨烯很有希望应用于金属防腐涂料产品中。
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