为提高Cf/Mg复合材料的耐蚀性能,本文对Cf/Mg复合材料表面Sol-gel法成膜和其前处理工艺进行了研究,利用正交优化试验确定了前处理酸洗工艺和Sol-gel法成膜工艺的有关参数。利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱测试(EDS)分析了Sol-gel膜的微观组织形貌及膜厚;采用X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)分析了Sol-gel膜的成份、组成及结构;用Tafel极化曲线及电化学阻抗谱(EIS)研究了Cf/Mg复合材料表面Sol-gel膜的腐蚀行为和耐蚀特性。微观组织分析表明:最佳成膜工艺形成的表面Sol-gel膜致密并且完全覆盖了复合材料表面,膜层厚度约为2.5μm。Sol-gel膜主要由纳米级的铈氢氧化物、氧化物及少量MgCeO3组成。Sol-gel稀土膜层为纳米微晶结构,并且含有非晶成分。结合力测试表明Sol-gel膜和Cf/Mg复合材料之间有良好的结合力。电化学测试表明,成膜后Cf/Mg复合材料材料的腐蚀电位升高了100mV,腐蚀电流下降了一个数量级;成膜后Cf/Mg复合材料的低频阻抗值提高了两个数量级。Sol-gel膜能够阻止和延缓外界腐蚀介质对Cf/Mg复合材料的侵蚀,具有一定的保护作用。Cf/Mg复合材料表面Sol-gel稀土(Ce)膜的成膜机理是:酸洗处理后Cf/Mg复合材料表面含氧活性基团增多,促进了化学吸附及物理吸附作用,在材料表面形成吸附层;膜层干燥时,吸附层中的有机成分逐渐分解,稀土膜层逐渐形成。Sol-gel膜的耐蚀特性的研究发现,膜层的腐蚀是从点蚀开始,并且点蚀的敏感区是碳纤维富集区域。从EIS解析可知,覆膜后复合材料的腐蚀过程中,首先在膜层上发生了点蚀,表面膜层发生局部腐蚀破坏,但是复合材料腐蚀状况得到了改善,其耐蚀性得到了较大的提高。