● 摘要
镁锂合金具备独特的力学性能等特征, 在国防、汽车、电子等领域有广阔的应用前景，但是若想要广泛使用，其较差的耐蚀性是它主要限制条件。因此，在结构材料领域应用镁锂合金时, 必须进行有效的表面防腐处理，才能拓宽其应用领域。
本文采用在镁锂合金表面形成无毒、无污染的稀土—硅烷复合膜的方法，研究镁锂合金表面复合膜的形成、耐蚀性能、耐蚀机理等问题。试验内容包括采用重铬酸钾点滴试验耐蚀评价标准分别对成膜时间，成膜温度，成膜液pH值以及膜层固化时间等不同工艺参数进行优化，确定最佳成膜制备工艺条件，结果分别为成膜温度60℃，成膜时间60s，膜层固化温度80℃，膜层固化时间3h , 成膜液pH = 3.0。文中还探讨了不同氧化物纳米粒子对稀土-硅烷复合膜微观形貌和耐蚀性的影响，证明了纳米粒子的掺杂可以有效地改善稀土-硅烷复合膜的致密性与均匀性。论文研究中采用盐雾腐蚀试验、点滴腐蚀试验，电化学腐蚀测试，均匀腐蚀失重试验等方法评价了复合膜对镁锂合金表面的防护作用，并与基体材料、单一膜层等进行了相同腐蚀条件下的对比测试。研究结果表明，在各类腐蚀环境条件下，稀土-硅烷复合膜比空白试样、单一稀土转化膜和硅烷膜试样的耐蚀性都有了不同程度的提高。考察了加入不同纳米粒子掺杂改性复合膜的耐蚀性能，结果表明，掺杂纳米二氧化锆的稀土—硅烷复合膜在盐雾腐蚀试验相对苛刻的条件下可以很好的为镁锂合金表面提供耐腐蚀防护性能。电化学测试结果表明复合膜试样、纳米粒子掺杂的改性复合膜试样的电子转移电阻远大于其它单膜层的试样，并且复合膜与改性复合膜试样的腐蚀失重速率明显减小，这些结果都证明稀土-硅烷复合膜以有效提高镁锂合金表面的耐腐蚀性能。采用扫描电镜与金相显微镜分别观察了所制备膜层的表面形貌，可以明显地看出稀土—硅烷复合膜和纳米改性的复合膜相比于硅烷单膜和稀土转化单膜的致密性和均匀性有明显的改善，膜层厚度提高。对比试验还证明在成膜液中选用稀土铈盐比稀土镧盐所制备的膜层致密性优良，耐蚀性更佳。膜层与基体的结合力测试结果表明，无论是稀土转化单膜、稀土-硅烷复合膜、还是纳米改性复合膜都可以很好地与镁锂合金基体相结合。采用电子能谱分析了膜层的组成，对稀土、硅烷在成膜过程中的作用进行了分析，还对各种膜层对镁锂合金的防腐蚀机理做了初步讨论。