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涂层体系被广泛地应用于金属的腐蚀与防护领域。一个完整的涂层体系通常至少由两部分组成:预处理层和防护涂层。磷酸盐转化和铬酸盐钝化是两种常用的传统预处理方法,能够为整个涂层体系提供良好的结合力和耐腐蚀性能。但是,由于磷酸盐转化会造成水体富营养化,铬酸盐膜中的六价铬具有致癌性,限制了它们的应用,因此,不论对学术研究或工业应用来讲,寻找一种不仅能够提供良好的腐蚀防护性能,而且具有环境友好性的新型预处理方法都是很迫切的。溶胶-凝胶法(sol-gel)制备的无机膜、有机膜以及无机-有机杂化膜成为最有希望取代这两种传统工艺的绿色环保工艺。然而,由于sol-gel法制备的上述薄膜很薄(<1μm),且无机膜易脆,有机膜的官能团对后续涂层具有选择性等原因限制了它的广泛应用。针对常规sol-gel法的这些缺点,本论文提出利用电化学辅助技术制备的Si02薄膜(E-SiO2)来构建新型涂装防护体系,拓展了SiO2薄膜的应用领域。本论文的主要研究内容有:(1)以E-SiO2膜为预处理层来构建金属/E-SiO2膜/环氧涂层体系。研究发现,E-SiO2膜与金属基体间是通过M-O-Si键结合的(其中M表示金属),因此E-SiO2膜与金属间的结合力很好;而制得的E-SiO2膜,表面粗糙多孔,故环氧涂层可以很好的渗入到E-SiO2膜中,使E-SiO2膜层与环氧涂层之间具有很好的结合力。阻抗及盐雾实验等测试结果表明,经E-SiO2膜预处理的环氧涂层具有非常优异的防腐蚀性能,甚至优于传统的磷酸盐转化,且与铬酸盐钝化工艺的防护性能相当。此外,E-SiO2膜还可以用作缓蚀剂(如苯骈三氮唑,BTA)的“存储器”,缺陷涂层的EIS测试及浸泡实验结果表明,经E-SiO:膜+BTA预处理过的涂层体系具有更优异的防腐性能。(2)以E-SiO2膜为预处理层来构建超疏水防护体系。超疏水表面的构建需满足两个条件:粗糙的表面和低表面能物质。研究发现,因电化学辅助沉积法制备的SiO2膜表面粗糙度较大,且通过改变沉积时间和沉积电位,均能改变SiO2膜的厚度和粗糙度,因此,将E-SiO2莫与低表面能的十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)结合,可以构建超疏水膜。接触角测试结果表明,随着E-SiO2膜沉积时间的延长或沉积电位的负移,膜的接触角也不断的增加,即疏水性增强。测试实验结果发现,超疏水体系表现出良好的耐腐蚀性能。