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金属材料广泛地应用于国民经济各个领域中,但是其在实际应用环境中始终面临着腐蚀破坏的问题。在过去的几十年中,国内外的研究人员一直致力于研究金属腐蚀现象及其机理,探究影响金属材料使用寿命的因素以及如何改善其耐腐蚀性能,希望能够减少因金属的腐蚀带来的各种问题。锌铝涂层作为一种有着优异耐蚀性的涂层,普遍应用于金属材料的防腐,但目前对于锌铝涂层耐腐蚀性能的研究主要集中在低铝含量的锌铝涂层上,对于更宽范围铝含量的锌铝涂层的耐蚀性能的探究相对较少,且主要集中在经长期暴露试验后涂层形貌及重量变化分析,而对其腐蚀过程中的腐蚀产物成分变化、电化学腐蚀行为分析还比较欠缺。本文采用火焰喷涂技术制备了纯Zn、纯Al以及三种不同铝含量的Zn-Al涂层,借助金相显微镜、超景深显微镜、SEM、EDS、XRD、中性盐雾试验、浸泡试验及电化学测试等一系列研究手段,对比分析了五种涂层的腐蚀形貌、腐蚀产物及腐蚀电化学行为随时间变化的规律,对不同铝含量锌铝涂层的成分和形貌以及腐蚀行为展开研究。论文获得的主要研究成果如下:(1)Zn-Al涂层表面表现出较大的粗糙度,且存在孔隙及凹坑。涂层中Zn和Al的分布不太均匀,存在成分偏聚现象。在Zn-Al涂层制备过程中由于Zn和Al的沉积效率不同,涂层中Zn的成分占比低于设计值,质量差异高达42%～47%。(2)中性盐雾试验 1080h 后,纯 Zn、纯 Al、Zn-Al25、Zn-Al50 和 Zn-Al75涂层均未出现红锈,表明五种涂层在长期盐雾试验后依旧能为基体提供保护。中性盐雾试验涂层质量变化情况表明五种涂层在腐蚀初期腐蚀速率较大,随着腐蚀过程的进行,腐蚀速率减小,Zn-Al25涂层腐蚀速率最低。(3)浸泡试验结果表明,在浸泡腐蚀60d后,纯Zn涂层表面覆盖了大量白色腐蚀产物Zn4(CO3)3(OH)6·H2O和Zn5(OH)8Cl2·H2O,纯Al涂层表面分布着腐蚀产物Al(OH)3。Zn-A125涂层表面腐蚀产物呈现出大小不一的点状;Zn-Al50涂层表面局部区域出现环形红锈;Zn-Al75涂层表面存在腐蚀产物脱落现象。三种 Zn-Al涂层表面腐蚀产物组分大致相同,主要成分均为Zn6Al2(OH)16CO3·4H2O 和 Zn0.70Al0.30(OH)2(CO3)0.i5·xH2O,Zn-Al25 涂层腐蚀产物还含有Zn5(OH)6(CO3)2 和Zn5(OH)8Cl2·H2O。(4)电化学测试结果表明,在整个腐蚀周期内,纯Zn、纯Al、Zn-A125、Zn-Al50和Zn-Al75涂层的自腐蚀电位一直低于基体,能够为基体提供持续有效的阴极保护。腐蚀介质向涂层内部渗入过程中存在切向扩散。纯Zn涂层的腐蚀速率高达10-4A·cm-2,三种Zn-Al涂层的腐蚀速率较低,对比发现Zn-Al25涂层腐蚀速率最低,耐腐蚀性最优。