在钢基体表面热浸镀锌合金镀层是一种有效的钢铁防腐手段。为了提高现常规使用的Zn-5A1(wt.%)镀层的耐腐蚀性能,使其能够适应更复杂的腐蚀环境,本文尝试将具有很强化学惰性及不可渗透性的二维片层结构的石墨烯(GNPs)添加到Zn-5A1镀层中来获得耐腐蚀性能更优异的镀层。本实验采用热浸镀的方法在DC01钢基体上制备Zn-5A1镀层;采用惰性保护气体定向吹送-机械搅拌辅助-热浸镀的方法在DC01钢基体表面制备Zn-5Al-xGNPs(x=0.1、0.3、0.5、0.7、1.0)(wt.%)镀层。观察发现,当镀层中GNPs的质量分数为0.1%～0.7%时,GNPs能均匀分散,当镀层中GNPs的质量分数达到1.0%时,GNPs易发生团聚。GNPs呈现出灰色略透明的薄片状,更易存在于镀层中铝基固溶体的周围,石墨烯的添加对镀层的整体形貌和锌铝相成分组成没有明显影响。对镀层的耐腐蚀性能进行测试,发现在中性盐雾腐蚀试验中,Zn-5Al-0.7GNPs镀层产生的腐蚀产物少,腐蚀速率最低;极化曲线表明Zn-5Al-0.7GNPs镀层的自腐蚀电流密度最低,为1.2885E-6Amp/cm2;电化学交流阻抗图谱中,Zn-5Al-0.7GNPs镀层的容抗弧的半径最大,低频区域的阻抗模值最高,电荷转移电阻达到23961Ω·cm2,接近Zn-5A1镀层电荷转移电阻4912Ω·cm2的5倍。结果表明:Zn-5Al-xGNPs(x=0.1、0.3、0.5、0.7、1.0)镀层的耐腐蚀性能较Zn-5AI镀层均有提升,Zn-5Al-0.7GNPs镀层的耐腐蚀性能最好。结合石墨烯的结构和性能分析其对镀层耐腐蚀性能影响的机理,认为石墨烯特殊的二维片层结构、不可渗透性、疏水性和良好的导电性使其不仅能够作为物理隔绝层阻碍腐蚀介质的渗透,同时能使镀层充分发挥牺牲阳极的保护作用,从而有效地增强镀层的耐腐蚀性能。