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作为控制金属腐蚀的产生及扩展的一种有效手段,飞机结构件用防腐剂(CICs)被广泛应用于飞机维修领域,以提高安全裕度。然而为了减轻飞机的重量,CICs构成的保护膜一般都较薄,导致其防腐能力随着厚度的减小而有所减弱。采用加入填料的方法能有效提高CICs的防腐性能。作为石墨烯的衍生物之一,氧化石墨烯(GO)丰富的含氧官能团有利于增强其对极性物质的亲和力,但却阻碍了在油性基体中的分散。材料表面的功能化修饰能有效地促进其在弱极性基体中的分布。针对GO在弱极性基体中的分散问题,以CICs的主要成分结构为依据,根据相似相容原理,本论文提出对GO进行功能化处理,首次将改性GO引入到CICs中制备成复合涂层,研究不同改性产物与CICs构成的复合涂层对金属基底防腐性能的影响,明确改性产物的结构和浓度对不同CICs构成的复合涂层防腐性能和耐老化性能的增效作用。具体研究内容如下:采用改良的Hummer法制备氧化程度较高的GO;以CICs主要成分为依据,根据相似相容原则对GO进行功能化处理,对制得的GO和改性产物进行元素及成键方式、结构和热稳定性能分析,研究不同改性产物与CICs构成的复合涂层的防腐性能,选择性能优良的改性产物进行下一步的研究。选用十二烷基胺改性的氧化石墨烯(GO-DDA)与飞机结构件用轻型防腐剂(CIC-23)结合制备成GO-DDA/CIC-23复合涂层。涂层断面的SEM结果表明填料GO-DDA能改善填料GO分散不均匀的缺陷。通过复合涂层的电化学测试发现随着填料含量的增加,GO-DDA/CIC-23复合涂层的防腐性能呈现增大趋势,当达到其临界含量(1.2%)之后,填料会从金属基底表面到涂层边缘形成微导电通路,反而加速金属基底的腐蚀。论文还进一步分析了复合涂层在紫外-凝露环境下为期30天的耐老化性能。老化涂层的傅里叶红外光谱(FT-IR)测试结果表明该老化只是一种物理性的破坏,所有样品的化学结构几乎没有变化;此外,研究还发现GODDA/CIC-23复合涂层老化30天后的保护效率(71.88%)远远高于CIC-23涂层(41.52%)。填料GO-DDA能有效提高CIC-23基体的防腐性能和耐老化性能。同样选用GO-DDA与飞机结构件用重型防腐剂(CIC-35)结合制备成GODDA/CIC-35复合涂层,以期同时发挥CIC-35优异的防腐性以及改性GO轻质和优良的阻隔性能。复合涂层的形貌分析表明GO-DDA同样可以在CIC-35基体中均匀分散。通过电化学测试发现随着填料浓度的增加,GO-DDA/CIC-35复合涂层的防腐性能呈现增大趋势,当达到其临界浓度(2.0%)之后,填料会从金属基底到涂层表面形成微导电通路,反而加速金属基底的腐蚀。对最佳填料比的复合涂层进行人工加速紫外-凝露老化实验,研究在为期30天的老化实验中填料对基体耐老化性能的影响。发现老化30天后GO-DDA/CIC-35复合涂层的防腐效率仍高达88.26%,接近于未老化的CIC-35涂层的防腐效率(89.69%),表明填料GO-DDA的加入能明显增强CIC-35基体的耐老化性能。同时我们发现,与CIC-23基体构成的复合涂层相比,CIC-35基体构成的复合涂层拥有更优异的防腐性能和耐老化性能。因此,我们相信本研究改性氧化石墨烯的引入能有效提高CICs防腐能力的同时降低涂层重量,对GO在飞机防腐领域的应用具有巨大的指导价值。