表面改性增強鎂鋁自愈合防腐蝕性能的研究.pdf

1、輕金屬及其合金由于具有較高的強度/重量比、易成型加工以及優(yōu)異的物理、化學性能，被廣泛應用于國防、航空航天、汽車、電子、儀器儀表及日用品制造等領域。但輕金屬及其合金耐蝕性較差，因而必須采取相應的措施來解決輕金屬合金的腐蝕問題。目前，涂層防護是應用最普遍、最有效、最經(jīng)濟的一種防腐措施。然而，傳統(tǒng)涂層均存在固有孔隙和缺陷，其易加速涂層失效，限制了涂層防護技術的廣泛應用。因此，如何賦予涂層良好的自修復防護性能成為迫切需要解決的問題。本論文主要是

2、基于物質的化學溶解平衡原理，提出一種在鎂鋁輕金屬合金表面制備高耐蝕、高壽命、自愈合防腐涂層的新方法，并深入探究了涂層相應的電化學生長機理和耐蝕機理，為高效智能防腐蝕材料的開發(fā)以及防止溶液、大氣腐蝕的研究提供了新思路及理論依據(jù)。
　　首先，通過采用腐蝕誘導沉積技術分別在AZ91D鎂合金和鋁基體表面制備了致密、均勻且穩(wěn)定的八羥基喹啉鎂(Mg(HQ)2)和八羥基喹啉鋁(Al(HQ)3)轉化膜。由極化曲線(PC)和交流阻抗(EIS)測試表

3、明，生成轉化膜后鎂鋁金屬在腐蝕性介質中的自腐蝕電流比純金屬的自腐蝕電流降低了1個數(shù)量級，阻抗值比純金屬增長了將近2個數(shù)量級，大大提高了金屬的防腐蝕性能。
　　其次，深入探究了Mg(HQ)2和Al(HQ)3轉化膜的耐蝕機理，結果表明該膜層不僅有效地屏蔽了腐蝕性介質的侵蝕，而且基于溶解-再結晶的自修復防腐蝕機理，一旦膜層破損，膜層會自身溶解釋放出緩蝕劑離子HQ，在破損處與腐蝕下來的金屬離子重新再結晶生成沉淀覆蓋在基體表面，實現(xiàn)自愈合，

4、形成對金屬基體的長效保護。
　　最后，在上述工作的基礎上，進一步利用八羥基喹啉陰離子對鋁基體表面制備的水滑石(LDH)膜進行改性處理。結果表明化學改性過程中，緩蝕劑嵌入涂層中，誘導涂層相結構的轉化，生成Mg(HQ)2和Al(HQ)3的復合物，顯著增強了LDH涂層的耐蝕性能。水滑石涂層獨特的層狀微納米結構作為模版和微納米容器實現(xiàn)了涂層的改性及緩蝕劑的存儲過程，一旦涂層破壞，改性的涂層會在缺陷處定向釋放緩蝕劑，并利用緩蝕劑的化學刻蝕作