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本发明公开了一种耐腐蚀自清洁石墨烯涂层薄膜，包括氧化石墨烯和聚二甲基硅氧烷，氧化石墨烯占聚二甲基硅氧烷的质量比为0.5～30％，耐腐蚀自清洁石墨烯涂层薄膜表面加工有间隔排列的若干凸包或凹坑结构。本发明还公开了该薄膜的制备方法，包括将氧化石墨烯与聚二甲基硅氧烷搅拌混合均匀；将混合物置于真空干燥箱内静置0.5小时以上，然后注入聚二甲基硅氧烷质量1～8倍的有机溶剂进行稀释搅拌获得前驱体液；前驱体液旋涂于基底表面后进行真空干燥，并利用激光加工凸包或凹坑结构。本发明可塑性、柔韧性、稳定性好，在基底表面实现防腐、自清洁功能，同时该耐腐蚀自清洁石墨烯涂层薄膜可在损伤后灼烧自愈，本发明制备方法过程简单，适合批量生产。