石墨烯防腐涂料利用石墨烯独特的二维片层结构、优异的阻隔性、化学惰性和机械强度，为以金属基材为主的表面提供了前所未有的高效、长效防护。因以往在分散性、成本和标准等方面仍面临成本挑战，但其显著的性能优势使其在重防腐领域展现出巨大的应用潜力和市场前景。随着技术的不断突破和成本的持续下降，石墨烯防腐涂料有望逐步替代传统防腐涂料，成为未来防腐工程的主力军。

主要有以下几个方面的因素

二维片层结构： 石墨烯是由单层碳原子以sp²杂化形成的蜂窝状二维晶体。这种结构使其能以超薄的片层形式分散在涂料中。
迷宫效应： 当石墨烯片层均匀、平行地分散在涂层中时，它们会形成复杂曲折的路径。水分子、氧气、氯离子等腐蚀介质需要绕过这些片层才能到达金属基材表面，极大地延长了渗透路径，有效阻隔了腐蚀因子的侵入。这是石墨烯提升防腐性能的核心机制之一。
优异的化学惰性：石墨烯本身化学性质非常稳定，耐酸、碱、盐等腐蚀介质，为涂层提供了额外的化学保护屏障。
良好的导电性：石墨烯是已知导电性最好的材料之一。

在防腐涂料中：阴极保护： 当与锌粉等活性金属粉末结合使用时，石墨烯可以形成高效的导电网络，使锌粉能更有效地作为牺牲阳极，为钢铁基材提供阴极保护，大幅提升富锌涂料的性能。

静电消散： 在需要防静电的场合，石墨烯的导电性有助于防止静电积聚。
极高的机械强度和柔韧性：

石墨烯具有极高的强度和模量。将其加入涂层可以：增强涂层机械性能： 提高涂层的硬度、耐磨性、抗冲击性和附着力。
改善涂层柔韧性： 有助于减少涂层在形变或温度变化时的开裂风险，保持涂层的完整性。

而石墨烯的制备中一个重要的环节，需要用到砂磨机，纳米级别，将石墨剥离到2-10nm，3-5层，才能将石墨烯的功能和作用发挥出来。