金属结构材料(不锈钢、镍基合金、锆合金等)在核电高温高压一回路水环境中会发生腐蚀及氧化,在表面形成氧化膜.氧化膜的存在不仅会影响传热构件的传热效率也与材料的应力腐蚀开裂行为有重要的联系.然而,传统的防腐蚀手段(有机涂层、无机涂层等)并不适用于高温高压水环境中.一方面这些涂层在这种环境中不稳定甚至会分解,另一方面这些涂层有可能会影响正常的水化学环境.石墨烯自身的许多特点使其可以成为一种潜在的高温高压水中的防护层.第一,在高温空气及苛刻环境中可以保持稳定；第二,可以将基体金属与腐蚀环境实现物理隔离以此实现对基体金属的保护；第三,不影响基体金属与水溶液的相互作用；第四,具有极好的导热性；第五,对水化学的控制无任何不良影响.第六,通过化学气相沉积方法,在一些金属表面合成大面积无缺陷的石墨烯已经成为可能.此外,石墨烯由一种基体表面转移至任意基体表面的技术也已经实现.本文研究了在模拟的核电一回路高温高压水中单层石墨烯对铜的保护作用、多层石墨烯对镍的保护作用以及转移的单层石墨烯对690镍基合金的保护作用.铜箔表面的单层石墨烯及镍箔表面的多层石墨烯均是通过化学气相沉积方法形成的,690镍基合金表面的石墨烯是由铜箔表面的石墨烯转移而来.浸泡实验环境为模拟核电一回路水环境,即1500 ppm B(H3BO3)+2.3 ppm Li(LiOH·H2O),温度为300℃.浸泡实验是在316L材质的静态高温高压釜中进行的,升温前要用高纯氮气除氧4小时.浸泡250小时后,无石墨烯的铜表面形成了大量的氧化物,而有石墨烯的铜表面几乎没有生成氧化物,仅有少量的氧化物颗粒出现在石墨烯的缺陷部位.浸泡1000小时后,多层石墨烯对镍箔仍旧具有良好的保护作用.转移过程会对石墨烯造成损伤而产生缺陷,但是浸泡500小时后,无石墨烯膜保护的690镍基合金要比有石墨烯膜保护的镍基合金腐蚀的严重的多.通过比较发现,石墨烯可以作为高温高压水中一种潜在的防护膜层,且多层石墨烯的保护效果优于单层石墨烯的保护效果优于转的单层石墨烯的保护效果.