论文摘要：铈盐添加型Sol-Gel涂层的制备及性能研究

本文以硅烷偶联剂γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷(γ-GPTMS)和正丙醇锆（TPOZ）为前驱体，在2A12铝合金表面运用sol-gel技术制备了硅锆有机无机杂化防护涂层。在此基础上，对溶胶配方进行了优化，并通过添加铈盐缓蚀剂，研究了铈盐种类和乙酸铈添加浓度对铝合金耐蚀行为的影响。

采用扫描电子显微镜（SEM）观察溶胶凝胶杂化涂层的表面微观形貌和截面形貌，运用原子力显微镜（AFM）观察涂层表面的粗糙度和立体形貌，通过研究涂层在NaCl溶液中的电化学行为和中性盐雾的试验结果来评估其耐蚀性，通过红外光谱（FTIR）分析，研究了涂层结构的变化，进而对涂层的防护机理进行了比较和探讨。

分析了实验中各因素对涂层性能的影响，得到了溶胶配方的优化工艺为：采用乙酰乙酸乙酯作为催化剂，溶胶体系中的硅锆比为3:1，醇水比为1:3，溶胶体系的pH为3.5。此种情况下制备的涂层对2A12铝合金的耐蚀性有一定的提高，但当涂层遭到破坏或局部被腐蚀，出现少量缺陷时，该涂层体系则不能为裸露区域继续提供保护。

针对上述问题，本文在所得的sol-gel涂层工艺中分别掺杂了不同种类的铈盐缓蚀剂（硝酸铈，氯化铈，乙酸铈），比较和研究了铈盐中不同阴离子对涂层的表面形貌、厚度、结构和耐蚀性的影响，并筛选出最优的缓蚀剂种类。结果显示铈盐的添加使涂层拥有“自愈”能力，并且乙酸铈由于Ce3+和CH3COO-的共同作用，具有最好的缓蚀效果，硝酸铈次之，氯化铈最差。

最后研究了乙酸铈的添加浓度对涂层耐蚀性的影响。通过对涂层表面形貌、结构和耐蚀性的观察，发现添加适量的乙酸铈可以有效提高溶胶凝胶杂化涂层的耐蚀性。而过高浓度的添加量反而会降低涂层的均匀性和稳定性，进而破坏涂层的腐蚀防护性能。综合考虑，当乙酸铈的浓度为0.01M时，可以使涂层的耐蚀性达到最优，并在较长时间内有效地阻挡腐蚀介质渗透到金属基体。

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