富镁涂层对AZ91D镁合金进行保护具有良好的保护效果,但是目前富镁涂层的保护效果还远达不到实际生产之中的要求,因此,进一步研究富镁涂层对镁合金的保护机理,改善富镁涂层的性能,有利于提高富镁涂层对镁合金基底的保护性能。本文通过在环氧涂层中加入镁粉、三聚磷酸铝和氧化铈制备了对AZ91D镁合金具有优良保护效果的耐蚀涂层,利用Machu测试、电化学交流阻抗(EIS)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)和极化曲线测试等方法研究了三聚磷酸铝和氧化铈对涂层保护性能的影响和相应的电化学保护机理。三聚磷酸铝和氧化铈在富镁涂层中能够使镁颗粒的活性得到有效的抑制,富镁涂层对镁合金基底的保护效果明显提高,涂层的致密度也得到了提高,改善了涂层的阻挡屏蔽性能,二者的作用相互叠加,有效提高了涂层的综合保护性能。富镁涂层在3wt%NaCl溶液中的失效行为根据镁粉的反应情况主要分为四个阶段,在第一阶段,镁粉由于腐蚀溶液在涂层中的渗入,其电化学反应活性逐渐增强；在接下来的第二阶段,镁粉反应产生的腐蚀产物降低了镁粉的活性并增强了涂层的屏蔽性能；在第三阶段,镁粉被激活的速率与被腐蚀产物包覆阻碍反应的速率保持了一定的平衡；在第四阶段,镁粉逐渐失去阴极保护作用,镁合金基底产生的腐蚀产物与涂层共同形成一层屏蔽层。改变富镁涂层中镁粉颗粒的尺寸,研究镁粉颜料尺寸对富镁涂层保护镁合金性能的影响。实验发现在强腐蚀环境中,由于镁粉粒径越小,反应活性越高,在强腐蚀环境下更能有效的发挥阴极保护作用,因而具有较小镁粉粒径的富镁涂层对镁合金基底具有更好的保护作用；而在中性环境长时间浸泡下,由于镁粉粒径较大,在镁粉占涂层质量比一定的情况下,镁粉粒径较大的富镁涂层中加入的镁粉颗粒数相对较少,因而在涂层中产生的微孔而形成的溶液渗入通道则较少,涂层屏蔽性能较高,溶液不易在涂层中渗入。并且由于较大粒径的镁粉的反应活性较小,从而能够更长时间的保持镁粉的反应活性,具有较大镁粉粒径的富镁涂层对镁合金基底具有更长的保护作用时间。采用硅烷KH-560预处理镁合金基底,研究基底表面形成的硅烷膜对富镁涂层体系的附着力以及耐蚀性能的影响。通过XPS分析发现硅烷膜在镁合金基底上会产生Si-O-Mg的结构,这种结构大大提高了添加三聚磷酸铝和氧化铈富镁涂层与基底之间的结合力并且可以更好的延缓腐蚀介质的渗入,进而减缓镁合金的腐蚀,提高富镁涂层对镁合金的保护效果。