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磷酸盐涂料是一种水性的无机涂料,与有机涂料相比,无机磷酸盐涂料具有良好的耐热性、耐氧化性、耐油性等综合性能,可以作为防腐材料、耐磨材料、耐火材料等,在汽车、航空航天、海洋船舶等领域已经有广泛应用。但目前的研究对于磷酸盐涂层及硅溶胶改性磷酸盐涂层的腐蚀行为、腐蚀机理等没有系统的研究。此外对于添加陶瓷骨料的磷酸盐涂层,其摩擦磨损性能以及润滑介质对其性能的改善还缺乏研究。本文在相关研究的基础上,针对磷酸盐涂层耐腐蚀及耐磨性能研究中存在的问题,通过制备磷酸铝粘结剂,研究粘结剂的固化成膜机理;制备磷酸铝涂层、磷酸铝/硅溶胶涂层,研究涂层的耐腐蚀机理以及硅溶胶对腐蚀性能的影响;制备磷酸铝/碳化硅涂层、磷酸铝/(碳化硅+石墨)涂层,研究涂层摩擦磨损行为及润滑介质对其性能影响。取得的创新性成果如下:通过化学合成法合成磷酸铝粘结剂,结合热分析及物相分析研究了粘结剂的固化成膜机理。粘结剂在热处理过程中会发生物相转变,在400℃时结构最为稳定,主要物相成分为Al(PO3)3。磷酸铝涂层对腐蚀介质具有良好的屏蔽作用,能够长时间保护基体。粘结剂包裹骨料形成连续的膜层,阻碍腐蚀介质接触基体,经过120天浸泡时间后,涂层耐蚀性能逐渐下降,腐蚀电位从-0.351V下降到-0.684V,腐蚀电流从1.366μA·cm-2上升至2.4μA·cm-2,阻抗谱中阻抗弧半径减小,阻抗值降低,但仍高于基体。添加10%含量硅溶胶的复合涂层表现出优异的耐腐蚀性能。适量的硅溶胶能够促进涂料网状结构生成,使涂层具备硅溶胶的低温结合强度及磷酸盐的高温结合强度,改善涂层质量进而提升耐蚀性能。10%硅溶胶含量的涂层腐蚀电位从-0.351V上升至-0.23V,腐蚀电流从1.366μA·cm-2下降至0.561μA·cm-2。碳化硅骨料比例为0.8的磷酸铝/碳化硅涂层耐磨性能最好。粘结剂能够刚好填充骨料间隙,嵌合强度最高,涂层硬度值达到500 HV,磨损率为0.13×10-3mg·m-1·N-1,耐磨性能最佳。骨料中石墨含量为8-10%的涂层表现出良好的综合性能。添加8-10%石墨能够降低涂层摩擦系数(从0.8降低到0.35),且涂层硬度值达到(300-350 HV),磨损率保持较低水平(0.198-0.216×10-3 mg·m-1·N-1)。