近年来,轻合金材料在人类生活、社会发展、工业生产应用等方面显示出越来越广泛的应用价值。其中镁、铝合金是使用最为广泛的有色金属,但它们易受腐蚀影响的性质不仅造成了经济损失、资源浪费,还产生了环境污染和安全隐患等问题。因此,轻合金材料的腐蚀防护研究具有重大的科学意义和应用价值。传统腐蚀防护办法是在金属表面沉积覆盖层,达到将金属基材与腐蚀介质相隔离的目的。最为常用的腐蚀防护薄膜是铬酸盐钝化膜和磷酸盐转化膜,但这两种成膜处理技术都会导致严重的环境污染,目前均已被限制使用。鉴于此,研究环境友好型金属表面覆盖层技术迫在眉睫。近年来,已有大量的研究致力于层状双金属氢氧化物(LDHs)和有机膦酸类化合物在腐蚀领域的应用。本文首先研究了不同种类阳离子的LDHs膜和采用不同方法引入缓蚀性阴离子的LDHs膜修饰的AZ31B镁合金的耐蚀性能和缓蚀机理;然后研究了 6063铝合金表面高附着力性能的植酸基有色化学转化膜的制备工艺及其经静电喷涂处理后涂层的附着性能。本论文主要涉及的研究内容和实验结果如下:(1)镁合金表面层状双金属氢氧化物防腐膜的制备及其性能研究结合共沉淀法和原位生长法合成LDHs优点,在AZ31B镁合金表面分别制备了 MgAl-N03 LDHs膜和ZnAl-N03 LDHs膜。分别利用表面形貌、元素分析、电化学阻抗谱、极化曲线、浸泡实验等分析表征方法,探讨了两种LDHs膜性能差异和抗腐蚀机理。其原理在于LDHs膜致密的层板结构具有良好的屏障作用,可起到减缓电解质溶液的渗透、延长扩散的路径的作用。另一方面,LDHs的阴离子具有可交换的特性,在与腐蚀介质接触过程中能够吸附腐蚀性Cl-离子,降低溶液中的腐蚀性离子的浓度,其吸附能力受到LDHs晶体尺寸和比表面积的影响。结果表明,在镁合金表面覆盖的LDHs膜具有优异的腐蚀保护性能,且抗腐蚀能力顺序为:MgAl-N03 LDHs 膜>ZnAl-N03 LDHs 膜。(2)镁合金表面苯基膦酸(PPA)改性的MgAl LDHs膜制备及其性能研究LDHs可作为负载缓蚀剂的微纳米容器,具有释放缓蚀剂的作用。本文采用三种方法(原位生长法、水溶液离子交换法、醇溶液离子交换法)引入结构简单、含磷量低的小分子有机膦酸——苯基膦酸(PPA),在AZ31B镁合金表面制备了PPA改性的MgAl LDHs膜。分析对比了三种LDHs膜在表面形貌、腐蚀保护性能、电化学阻抗行为、膜层稳定性等方面存在的差异。结果表明,PPA改性后的LDHs膜的防腐性能均有较大的提高,不同的制备方法在阻抗行为、膜层稳定性和缓蚀机理上有较大的差异。综合各项性能,负载PPA的LDHs膜的耐腐蚀性能的顺序为:MgAl-PPA LDHs 膜>W-PPA-MgAl LDHs 膜>E-PPA-MgAl LDHs 膜。(3)铝合金表面植酸基有色化学转化膜的制备及其静电喷涂涂层性能研究植酸(PA)是一种环境友好型有机磷酸酯类化合物。利用PA与Zn2+之间良好的螯合作用,以PA为主要成膜物质,Zn2+为桥连剂,在6063铝合金表面组装了植酸基有色化学转化膜。优化后的最佳制备工艺为:PA/Zn2+成膜剂的摩尔比为1/3、成膜促进剂NaF添加量为0.5 g/L。通过冲击实验、沸水实验和弯曲实验评估粉末静电喷涂后涂层的附着性能。为了进一步提高涂层的附着性能,在成膜溶液中添加1.0 g/L氯酸钠。结果表明,本文制备的氯酸钠改性后的PA-Zn-F化学转化膜在粉末静电喷涂后具有良好的附着性能:重锤冲击高度可达80 N/cm2,沸水和弯曲实验评级均可达到0级。