镁合金因具有密度低、比强度高、生物相容性好、导电性良好以及易于回收利用等优点，在汽车、医疗器械、军事、航空航天以及电子产品等领域展现出了广阔的应用前景。但是镁合金耐蚀性较差，严重阻碍了其广泛应用。延缓镁合金腐蚀的方法很多，覆盖防腐涂层是提高镁合金耐蚀性的有效途径之一，其具有高效、价廉且易于制备等优势。 等离子电解氧化涂层（PEO）因具有附着力强、制备工艺简单以及成本较低等优点而成为镁合金乃至轻合金防腐的主要方法。美中不足的是PEO涂层的表面不可避免的存在微裂纹和微孔，导致其长期耐蚀性仍不能满足要求。使用其他材料密封PEO涂层的微孔和微裂纹是提高其长期耐蚀性的有效方法，又称之为后处理封孔。近年来关于后处理封孔的研究取得了一些进展，但仍存在封孔物质较少、涂层功能单一和长期耐蚀性还有待提高等问题。 针对上述问题，本论文采用新的后处理方法，利用PEO涂层表面的微孔，将其作为“纳米容器”，在其中加载缓蚀剂，再结合其他材料，制备功能型复合涂层。具体研究内容如下： （1）采用后处理封孔的方式，在AZ31B镁合金表面制备了PEO/IN/QSE复合涂层。首先在AZ31B镁合金表面制备了PEO涂层，然后将PEO涂层的微孔作为容器装载1-癸基-3-甲基咪唑双（三氟甲基磺酰）酰胺（IN）缓蚀剂，最后通过喷涂的方式在其表面覆盖超疏水涂层（QSE），得到了PEO/IN/QSE复合涂层。接触角测试、水射流实验和自清洁测试证明了所制备的复合涂层具备优异的超疏水特性和自清洁功能。相对于AZ31B镁合金而言，覆盖PEO/IN/QSE涂层之后，腐蚀电流密度降低了7个数量级，|Z|0.01Hz值提高了6个数量级。在3.5wt.%NaCl溶液中浸泡70d，或者经过14d的中性盐雾实验（5.0wt.%NaCl）之后，PEO/IN/QSE复合涂层仍具备超疏水特性且表面没有明显的腐蚀现象，说明其长期耐蚀性优异。耐磨损实验证明加入IN缓蚀剂可以提高PEO涂层与QSE涂层之间的结合力，与不加入IN缓蚀剂的样品相比，两者之间的结合力提高了1.67倍。划痕实验表明，加入IN缓蚀剂之后，在3.5wt.%NaCl溶液中经过14d浸泡之后，PEO/IN/QSE涂层的划痕并没有明显扩大，具备“自修复”性能。机理研究表明，PEO/IN/QSE涂层各组分之间的协同作用使其具有优异的防腐性能。 （2）在上一个工作中为了防止IN缓蚀剂从微孔中脱落，又覆盖了一层超疏水涂层，但是这种复合涂层不仅制备过程繁琐，而且QSE涂层与PEO涂层的结合情况也令人堪忧。鉴于上述情况，本章采用“双后处理”方式一步完成PEO涂层封孔，既可以有效防止缓蚀剂的脱落，还不用额外覆盖其他涂层，简化了制备流程。将1-甲基-3-（羧基十一烷基）咪唑双（三氟甲基磺酰）酰胺（[MCIM][NTf2]，MN）接枝在硅酸镁纳米管（MSNTs）上，形成MSNTs@MN；再通过后处理方式将MSNTs@MN填充到PEO涂层的微孔中，在镁合金表面构筑了PEO/MSNTs@MN复合涂层。相较于AZ31B镁合金，PEO/MSNTs@MN涂层的腐蚀电流密度降低了5个数量级。在3.5wt.%NaCl溶液中浸泡120h后，PEO/MSNTs@MN涂层的|Z|0.01Hz值与浸泡前相比，仅降低了1个数量级。经过366h的盐雾实验（5.0wt.%NaCl）后，PEO/MSNTs@MN涂层表面仍然保持完整，无明显腐蚀现象出现，表明其具有优异的长期耐蚀性能。PEO/MSNTs@MN划痕样品在3.5wt.%NaCl溶液中经过14d浸泡之后，划痕处没有明显的腐蚀现象，表明缓蚀剂发挥了作用。XPS测试结果表明在PEO/MSNTs@MN涂层的划痕处有Mg-N键，说明[MCIM][NTf2]确实参与了防腐过程，并发挥了相应的作用。 （3）上述两个工作的重点是防止缓蚀剂脱落，以免影响防腐效果。在此基础上，如果能够设计功能型材料，达到按需释放缓蚀剂的目的，则更为理想，这也是发展智能涂层所需的性质。基于上述设想，本章制备了具有盐响应特性的涂层。首先，合成了包裹IN缓蚀剂的聚苯胺微胶囊（PANI@IN）；其次，将其掺杂到环氧树脂（EP）中；最后，通过旋涂的方式将其涂敷到PEO涂层的表面，制备了PEO/EP@PIN复合涂层。UV-Vis光谱测试结果表明，在3.5wt.%NaCl溶液中PANI@IN微胶囊可以释放IN缓蚀剂，具备盐响应特性。相较于AZ31B镁合金，覆盖PEO/EP@PIN涂层之后，腐蚀电流密度降低了7个数量级，|Z|0.01Hz值增加了8个数量级，说明该涂层具备优异的耐蚀性能。经过30d的盐雾实验（5.0wt.%NaCl）测试后，PEO/EP@PIN涂层表面无明显腐蚀现象，表现出了优异的长期耐蚀性能。划痕实验表明，PEO/EP@PIN涂层具有“自修复”性能，这主要归因于IN缓蚀剂的作用，也进一步证明了PANI@IN微胶囊具有盐响应特性，在盐溶液中释放出了内部包封的IN缓蚀剂。
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