题目：镁合金板材表面复合涂层体系构建和耐腐蚀性能研究

    镁合金具有优异的力学性能、资源丰富和节能降耗的潜力，被认为是最具有的绿色工程材料之一。在各种工程环境中，镁合金腐蚀速率过快，而且氧化镁膜比较疏松无法对基体持续保护。因此耐蚀性差成为镁合金进一步应用的瓶颈。表面改性是提高镁合金的耐腐蚀性能的主要途径。近年来，无机氧化物、磷酸盐等都是常见的防护材料，而且在铝合金等其他合金中应用良好。本文综合采用液相沉积、溶胶-凝胶、微弧氧化、浸涂等方法在商用镁合金上制备二氧化钛、磷酸盐等单一涂层。最后通过构建TiO2/甲壳素复合涂层， 磷酸盐/TiO2复合涂层，实现了耐腐蚀性的提高，并分析了耐腐蚀机制。

采用溶胶-凝胶(sol-gel)法，并利用正交试验分析了水解温度，涂覆次数，热处理温度和热处理时间对TiO2薄膜自清洁以及耐腐蚀性能的影响，获得了最佳工艺参数。自清洁和耐腐蚀性能对工艺参数的依赖和要求不同。实验得出真空热处理条件下得到的试样的自清洁效果更好。

采用液相沉积法在镁合金AZ31基体上制备了均匀致密的锐钛矿型二氧化钛薄膜。185-202℃为TiO2薄膜从无定型态向锐钛矿型转变释放结晶潜热的温度范围。热处理温度逐渐升高从300℃-400℃，TiO2薄膜会逐渐形成锐钛矿型结构，400℃热处理的效果更明显。同时平均颗粒尺寸从低于100nm增大至112nm。但是由于镁合金的耐热性较差，热处理温度不应高于400℃。经过耐腐蚀实验发现TiO2涂层大大改善了镁合金的耐腐蚀性能。

利用浸涂提拉法，对二氧化钛涂层进行了复合化。在Mg合金/TiO2涂层上制备了甲壳素和交联甲壳素涂层，通过交联可以使甲壳素由链状转变成网状，减小溶胀率，交联甲壳素涂层比甲壳素涂层更加的平整致密，能更好的保护镁合金基体。

采用微弧氧化工艺和液相沉积工艺，构建了磷酸盐/氧化钛的复合涂层。研究了形貌、成分等的影响，以及最佳工艺条件下制备复合涂层的表征和液相沉积过程涂层的生长机制。对优化后微弧氧化和液相沉积工艺制备的涂层进行检测，微弧氧化涂层的XRD图谱上可以看出，涂层的物相为磷酸镁。。液相沉积涂层的主要物相为锐钛矿氧化钛。通过微弧氧化和液相沉积来制备耐腐蚀涂层。120V 和 140V制备的微弧氧化涂层使腐蚀电位有了很大的提高，腐蚀电流密度也相应有了明显降低。复合涂层界面由于磷酸盐和氧化钛的之间氧桥的作用，实现了化学结合，而且这种结合会随着退火温度的提高而加强。复合涂层相对单一涂层性能提高的机制归因于界面的化学结合、物理结合和电子转移阻力的增加。