7075铝合金具有强度高、韧性好、成型性好等优点,在航空航天等特殊领域材料轻量化方面具有显著优势。然而在服役过程中,7075铝合金易腐蚀的问题已经严重影响飞行器使用寿命和使用安全。为解决上述问题,本文制备了一种新型有效的微弧氧化/溶胶-凝胶涂层(以下简称sol-gel/MAO)以改善其耐腐蚀性。通过显微谱学表征手段对涂层进行表面结构和组成的考察,借助电化学分析方法定量分析其耐腐蚀性能,并采用局部电化学法研究涂层缺陷的腐蚀规律,并以此为基础建立了局部腐蚀机理模型。最后运用数值仿真工具研究了涂层下基体的腐蚀行为。主要结果如下:涂层表征结果表明:Sol-gel涂层可将MAO涂层的微孔全部覆盖,涂层厚度约为50μm;Sol-gel涂层为有机涂层,主要组成元素为C、H、O、Si,sol-gel/MAO复合涂层结合强度和硬度均优于MAO涂层。电化学研究结果表明:宏观电化学结果显示sol-gel/MAO涂层开路电位较MAO涂层正移200-300 m V,腐蚀电流密度降低了一个数量级,阻抗值提高了4倍,MAO涂层阻抗值下降速率更快,sol-gel/MAO涂层的耐腐蚀性能更好。局部电化学研究结果表明:涂层区域的阻抗值分布比缺陷区域高,sol-gel/MAO涂层缺陷区域扩散比MAO涂层小。腐蚀过程中MAO涂层下方出现一点状区域优先被腐蚀,随后以该点状区域为中心腐蚀向周围逐步扩散,可以明显观察到MAO涂层与基底金属失粘。涂层区域的腐蚀电流密度值低于缺陷区域,最大腐蚀电流密度随时间先增大后减小,是由于自然氧化膜的腐蚀和腐蚀产物膜的生成导致的。仿真分析结果表明:腐蚀电流密度最大值出现在涂层与基体接触位置。腐蚀过程中出现优先被腐蚀区域且该区域周围被逐渐腐蚀。此外,基体被腐蚀程度的大小与缺陷的尺寸有关,小尺寸缺陷腐蚀为点蚀比大尺寸缺陷腐蚀更严重。以Nernst-Plank方程为基础建立理想状态腐蚀模型,模拟涂层下基体随时间影响腐蚀趋势。以任意Lagrangian-Eluerian方程为基础考虑传质过程,建立腐蚀产物沉积模型,对比实验结果可知,模型与实验结果具有较为合理的匹配精度,由此可推断出所建立的模型具有合理的预测精度。