工业换热设备表面的防腐涂层主要面临如下难题:防腐性能好的涂层传热性能差,传热性能好的涂层防腐性能差。腐蚀是造成换热设备失效的主要原因,而传热性能影响设备的工作效率,制备具有优异防腐性能并兼顾良好传热性能的防护涂层是腐蚀与防护领域的热点课题之一。石墨烯兼顾优异的热学性质和分子不可渗透性,给换热设备防腐涂层的发展带来很大机遇,然而,石墨烯/聚合物复合涂层具有诱导金属基体电偶腐蚀的潜在风险,存在电化学腐蚀促进效应的问题。氟化石墨烯作为石墨烯的衍生物,继承了石墨烯的二维结构,同时具有优异的抗渗透性能、良好的绝缘性、疏水性和较高的导热系数。基于以上特性,本论文提出以全氟改性控制石墨烯导电性和部分氟化改性调控石墨烯氧还原反应（ORR）活性两种策略来抑制石墨烯的电化学腐蚀促进效应,同时大大提高涂层的屏蔽腐蚀防护性能,揭示了氟化石墨烯的腐蚀促进效应的抑制机理。基于氟化石墨烯复合涂层的表面疏水性,进一步研究其在协同提高防腐性能及强化冷凝传热中的作用。主要研究内容和结果如下:（1）全氟化石墨烯的制备及其防腐性能研究。采用液相超声剥离技术制备出了氟含量为59.2 wt.%的全氟化石墨烯（FG）纳米片,由于氟的引入使sp2杂化的碳原子转为sp3杂化,从而调控石墨烯的禁带宽度,FG的电导率由石墨烯的48 S/cm下降至8.3×10-8 S/cm。通过在聚乙烯醇缩丁醛（PVB）涂层中添加0.50wt.%的FG,降低PVB涂层基体的微观孔隙和缺陷,提高涂层的气密性和屏蔽防腐性能,涂层的腐蚀实验寿命延长9倍以上。机理研究表明,绝缘的FG阻断了 FG与铜之间的电偶腐蚀,涂层划伤后不会导致铜基体的腐蚀加速,通过控制导电性能够有效地抑制腐蚀促进效应。（2）氟化改性调控ORR活性抑制石墨烯的腐蚀促进效应。以碳-氟键取代含氧官能团,制备了部分氟化改性石墨烯（PFG）,通过调控PFG的氟化程度,降低PFG的ORR电催化活性,抑制电化学腐蚀促进效应。结果表明:制备的PFG具有多层结构,当氟含量增加到1 5.2 wt.%时,PFG的电化学腐蚀促进效应被完全抑制。在PVB涂层中仅添加0.3 wt.%的PFG填料即可显著提高涂层的气密性和屏蔽防腐性能,涂层的腐蚀实验寿命由5d延长至90d以上。（3）氟化石墨烯/环氧超疏水涂层的制备及其增强防腐性能研究。基于氟化石墨烯的低表面能性质构建超疏水表面,利用表面超疏水功能形成空气膜阻止腐蚀介质渗入从而提高涂层的防腐性能。通过表面修饰技术将FG附着在环氧涂层表面,制备了接触角为154°、滚动角为4°的FG/环氧超疏水涂层（FG/ERc）,与亲水涂层相比,FG/ERC的防腐性能提升99.6%,涂层电阻提高2个数量级。并且FG/ERc超疏水涂层还具有优异的自清洁性、机械耐磨性和化学稳定性,对换热器表面防腐防垢涂层的制备有重要意义。（4）氟化石墨烯复合涂层协同强化防腐和冷凝传热性能研究。针对换热器涂层的防腐和传热性能兼容性差的问题,基于FG的绝缘、屏蔽、疏水、导热和低表面能特性,构建了导热、防腐、疏水及强化冷凝传热的FG/DH22C复合功能涂层。FG/DH22C涂层的导热系数由0.174提高到0.237 W/（m·K）;90℃的天然气冷凝液浸泡实验结果表明,FG/DH22C涂层的实验寿命由15d延长至90d以上,基体的平均腐蚀速率降低3个数量级;FG/DH22C涂层的接触角由83.5°提高到129.9°,表面能由41.6 mJ/m2降低至29.76 mJ/m2;FG/DH22C涂层的冷凝传热系数提高至1.30倍。氟化石墨烯不仅增强了涂层的防腐性能,而且协同强化了冷凝传热过程。