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铜和碳钢是关系国民经济发展的重要物资之一,被广泛地应用在社会生产和人们日常生活的方方面面。然而在不同应用环境中,它们都存在着不同程度的腐蚀,尤其是在海水这种强腐蚀性介质中的腐蚀尤为明显,给生产、生活带来严重的经济损失。因此,为铜和碳钢寻求比较理想的、环境友好型的和无毒的缓蚀剂是一项非常有意义的工作。本论文的主要研究工作分为两部分:第一部分研究了海水中十四烷酸及其硅烷复合物对金属铜的缓蚀性能。采用正交试验方法确定了铜表面超疏水膜的最佳制备条件:0.05mol/L十四酸的乙醇溶液,35oC,10days。借助接触角测试仪、扫描电镜SEM(EDS)探讨了十四酸在铜表面形成的超疏水膜的特性,在最佳成膜条件下形成的棒状结构的超疏水膜均匀地附着在铜基体上,接触角达到153o。利用动电位极化曲线、电化学阻抗(EIS)研究了铜表面生成的十四酸超疏水膜和普通膜的耐腐蚀性能,电化学测试表明十四酸超疏水膜对铜基体具有很好的抗腐蚀作用,而普通膜的抗腐蚀效果较差。此外,还借助Gaussian(R) 03计算探讨了十四酸分子在铜表面的吸附行为。在实验过程中发现十四酸超疏水膜与铜基体的结合力比较弱,故选用硅烷偶联剂双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物(BTESPT)来增强两者之间的作用力。尽管复合膜的接触角有所下降(约125 o),但动电位极化曲线、电化学阻抗测试结果表明铜表面的硅烷复合膜的耐海水腐蚀性能与单一的十四酸膜相比有了明显提高,且复合膜的致密性和牢固性也得到极大改善。第二部分研究了碳钢的硅烷化处理及其在海水中的耐腐蚀性能,并成功的在碳钢表面包覆双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物硅烷膜及不同铈盐硅烷膜。利用电化学阻抗谱(EIS)、动电位极化曲线以及红外光谱法研究了双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物(BTESPT)的水解溶剂、水解时间、溶液浓度、pH值等对硅烷膜耐蚀性能的影响,得到双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物(BTESPT)的理想水解溶液是水与乙醇的混合液、水解pH=4.5、最佳水解时间是2天、硅烷溶液最佳浓度是BTESPT/DI water/ethanol=2/3/95(v/v/v)。借助电化学阻抗谱(EIS)、动电位极化曲线、3%CuSO4溶液点蚀实验研究了各种硅烷膜在海水中的耐腐蚀性能,实验结果表明硫酸铈盐硅烷膜对碳钢的保护作用要好于无铈盐硅烷膜;硅烷膜对碳钢基体有较好的保护作用,延缓了它的腐蚀进程,但随着浸泡时间的延长硅烷膜对基体的保护能力降低,同时利用扫描电镜SEM和EDS能谱表征了硅烷膜的表面形貌和结构组成,可以发现碳钢表面的硅烷膜是致密的、均匀的。