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镁合金的耐蚀性差妨碍了镁合金在各个领域中的广泛应用,复合涂层技术是提高其耐蚀性和使用性能的有效途径。为了提高基体的耐腐蚀性,本文分为两大部分,第一部分是将锡酸盐转化和化学镀Ni-P梯度镀层工艺相结合,在AZ91D镁合金表面制备了锡酸盐转化膜-化学镀Ni-P梯度镀层复合镀层;第二部分是将锡酸盐转化和环氧树脂/SiO2杂化涂层结合,在AZ91D镁合金表面制备了锡酸盐转化膜-环氧树脂/SiO2杂化涂层,最终研究了两种复合涂层的制备工艺、组织形貌及耐蚀性能。本文以锡酸盐为主要成分的镁合金化学转化处理工艺,选用氢氧化钠、焦磷酸钠、乙酸钠为添加剂,在AZ91D镁合金上成功制备了锡酸盐转化膜,然后在锡酸盐转化膜的基础上制备Ni-P梯度镀层,通过扫描电镜、X射线衍射、电化学交流阻抗谱及电化学测试等分析方法研究了转化膜-化学镀Ni-P梯度镀层复合镀层的微观组织形貌、成分、物相及化学镀Ni-P梯度镀层的耐蚀机理;制备复合涂层后对式样进行检测。实验结果表明:(1)溶液的PH、锡酸盐浓度、处理时间、处理温度对锡酸盐转化膜的形成有较大影响。PH为12.5,锡酸盐浓度为45 g/L,锡酸盐转化膜时间为55 min,水浴温度为65℃,锡酸盐转化膜具有较好的表面形貌及较高的耐蚀性。扫描电镜及其附带的EDS测试显示锡酸盐转化膜表面由近似球形的颗粒组成,主要组成元素为Mg、Sn、O,有利于与后续的化学镀Ni-P梯度镀层结合。(2)在Ni-P非晶态合金镀层的基础上,利用功能梯度材料的思路,通过改变化学镀液中NaH2PO2·H2O的含量,实现涂层内部结构由晶态、晶态+非晶态、晶态的梯度变化,得到Ni-P梯度镀层。实验表明Ni-P梯度镀层与锡酸盐转化膜结合良好,在酸性、中性、碱性溶液中,耐蚀性均强于均质化学镀镀层。(3)TEOS在酸性催化剂中快速进行,而在碱性催化剂中反应速度较慢。FT-IR测试对在HCl、NH3·H2O下制备出SiO2溶胶进行性能分析,得出酸性硅溶胶为均相体系,而碱性硅溶胶为颗粒状的非均相体系。当环氧树脂E-44与SiO2溶胶的质量比为2:3时,涂层的结合力、耐蚀性最佳,环氧树脂相与无机相SiO2之间存在化学键及氢键作用,这种交联结果提高了涂层的耐蚀性。综上所述,本论文通过将锡酸盐转化技术和化学镀Ni-P合金梯度镀层技术相结合、将锡酸盐转化技术和环氧树脂/SiO2杂化涂层技术相结合,成功制备出了锡酸盐转化膜-化学镀Ni-P合金梯度镀层、锡酸盐转化膜-环氧树脂/SiO2杂化涂层,最终两种复合涂层都具有较好的表面形貌,且耐蚀性良好。