综述：基于六方氮化硼的防护涂层在耐腐蚀和耐磨损方面的最新进展

这篇综述系统总结了二维材料六方氮化硼（h-BN）在防护涂层中的前沿应用。作为石墨烯的几何类似物，h-BN凭借其电绝缘性（~5.9 eV带隙）、优异的热稳定性（~1.0 TPa杨氏模量）和化学惰性，有效解决了石墨烯因导电性引发的电偶腐蚀问题，为金属基材提供了长效防腐（anti-corrosion）和抗磨损（anti-wear）保护。文章还探讨了h-BN在阻燃、防水等新兴领域的潜力。

　　

h-BN基涂层

二维h-BN纳米片因其大尺寸、平整表面和高结晶度成为涂层性能提升的关键。由于硼（B）与氮（N）原子电负性差异导致的π-π堆叠效应，h-BN易发生层间聚集（图1(a)），需通过表面改性（如羟基化）改善分散性。研究表明，h-BN的层状结构可延长腐蚀介质渗透路径，其宽禁带特性（~5.9 eV）彻底规避了石墨烯涂层常见的电偶腐蚀风险。

h-BN涂层与商业涂层的对比

与传统环氧树脂、富锌涂层相比，h-BN基涂层展现出显著优势：环氧树脂长期暴露后易产生微裂纹，而h-BN的化学惰性可阻断水分子渗透；硬铬镀层虽耐磨但存在环境毒性，h-BN的纳米润滑特性（弹性常数220–510 N m^?1）可实现绿色替代。在航空航天领域，h-BN涂层的高温稳定性（>900°C）远超有机涂层的耐受极限。

总结与展望

h-BN的绝缘性和屏障效应为防护涂层设计提供了新思路，但大规模应用仍面临挑战：① 纳米片层间堆叠导致有效表面积降低；② 与聚合物基体的界面结合强度需进一步优化。未来研究可聚焦于h-BN与其他二维材料（如MoS₂、MXene）的杂化体系，以协同提升机械与防腐性能。

其他应用拓展

凭借卓越的热导率（>300 W m^?1 K^?1），h-BN在电子器件散热领域崭露头角；其阻燃特性源于高温下形成致密硼氧化物保护层，有望替代有毒卤系阻燃剂。医用植入体表面h-BN涂层可同时实现抗生物腐蚀和降低摩擦系数，成为生物材料研究的新热点。