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镁合金因其质量轻、比强度高等优异性能,在汽车、航空航天和电子工业等领域有较好的应用前景,但较差的耐蚀性限制了镁合金的推广。其中表面有机涂层是一个有效提高镁合金耐蚀性的重要方法,氧化石墨烯(GO)作为性能优异的二维碳纳米材料在防腐领域已显示其具有广阔的前景,结合表面改性技术制备环氧树脂复合涂层,能显著增强镁合金的耐蚀性能。通过调控GO与羟甲基丙烯酰胺(NHAM)的配比,得出不同形态的NGO产物,探究GO与NHAM的反应机理和调控NGO的结构。筛选出优异的NGO并在镁合金表面制备NGO/环氧树脂复合涂层,分析复合涂层的结构和性能。在盐雾和浸泡腐蚀环境下,分析涂层与镁合金的结构变化,复合涂层的耐蚀机理。利用傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪、X射线光电子能谱、X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜等检测样品的化学成分、元素组成、成键方式和微观形貌;通过浸泡实验,析氢实验,盐雾实验和电化学测试表征样品的耐腐蚀性。研究结果表明适用于环氧树脂涂层的NGO溶液最佳配比为10 mLGO(0.1mg/mL):0.3 g NHAM,形成网状结构;NHAM与GO的结合主要发生在GO片层的边缘(-COOH与-OH的缩合反应)和片层中间的反应(GO面内O=C双键参与的聚合反应),NHAM单体可以通过自聚合反应在GO片层内及周围增长为大分子长链,不仅可增大GO片层之间的距离,提高了其在溶液中的分散性,还可为同环氧树脂的良好相容或复合提供了可能。制备NGO/环氧树脂复合涂层,NGO的最佳含量在0.005%-0.02%之间,达到0.03%时,涂层耐蚀性明显下降。环氧树脂涂层中存在微孔结构,NGO通过降低环氧层内的内聚力,不仅对缩孔呈现一定的积极效应,还可通过超氢键作用同环氧基质形成较强的交联。因此NGO的加入改善了涂层中的微孔结构和有效地阻隔了腐蚀介质的侵入,提高了环氧树脂涂层的耐蚀性。这主要归因于在腐蚀实验中,腐蚀产物Mg(OH)2和Mg5(CO3)4(OH)2·xH2O堵塞在涂层微孔中可以有限限制腐蚀离子的侵入,从而提高涂层耐蚀性。盐雾实验样品容易形成坑状腐蚀且表面很难沉积大量腐蚀产物。浸泡腐蚀初期,涂层表面形成圆环状腐蚀,系H2在涂层表面吸附形成气泡,气泡边缘处表面张力变化破坏涂层结构;圆环内涂层最先脱落,NGO的阻隔作用可有效防止腐蚀坑加深。NGO/环氧树脂复合涂层在镁合金表面的腐蚀过程中层层剥离有效延长了涂层防腐时间。这表明NGO对环氧树脂涂层的改性和在镁合金表面的防腐具有重要意义。