三維石墨烯是一種具有多孔網絡結構的碳基材料，由石墨烯片層以空間架構方式組裝而成。其高比表面積、優異的屏蔽性和化學穩定性，使其在防腐涂層中展現出優良的防護性能。

防腐涂層的核心目標是隔絕腐蝕介質與金屬基材的直接接觸，減緩或阻斷腐蝕反應的發生。三維石墨烯在涂層中的引入，可以顯著延長腐蝕介質的滲透路徑，形成致密的物理屏障。其片層之間的重疊和交錯排列，使腐蝕介質需要經過復雜曲折的路徑才能到達金屬表面，從而有效降低腐蝕速率。

三維石墨烯的化學惰性也為防腐涂層提供了額外保護。在酸、堿、鹽等腐蝕性環境中，三維石墨烯不易發生化學降解，能夠長期保持涂層結構的穩定性。同時，三維石墨烯的優異導電性能有助于形成電化學保護機制，當涂層中存在微小缺陷時，可通過導電網絡均勻分散電位差，減輕局部腐蝕現象。

在涂層制備中，三維石墨烯的分散性與涂料基體的結合力是影響防腐效果的關鍵。通過化學改性或引入表面活性劑，可以提升三維石墨烯在涂料中的分布均勻性，增強涂層整體的力學性能與耐久性。此外，三維石墨烯與無機防腐顏料的復合應用，可實現多重防護效果，適用于海洋、化工、能源等對防腐要求嚴苛的領域。