纯铝表面自组装技术的研究表明膦酸分子与铝结合可以形成稳定单分子膜,膦酸在铝合金表面的自组装也有研究,但由于铝合金表面不均匀的微观结构,使得膦酸分子的微区分布呈现非均匀性,从而影响了膜的缓蚀性能。研究膦酸分子在铝合金表面不同微区的吸附和分布特性有助于了解膜的缺陷机制,并指导高效缓蚀膜的设计。本文通过模拟微区合金表面膦酸分子吸附行为的研究,结合俄歇能谱技术对合金微区表面吸附膜的定性定量分析,讨论了铝合金表面膦酸吸附膜的微区分布,揭示了膜缺陷机制,并在此基础上提出了有机-无机复合自组装的思路,设计了烷基膦酸-铈盐复合膜,研究结果表明复合改性可以明显提高膜的缓蚀性能。本文主要研究成果如下:1)在2024合金微区成分分析的基础上通过粉末冶金法制备了模拟AlCuMg偏析相以及模拟基体合金,通过动电位扫描、交流阻抗测试(EIS)、开路电位测试(OCP)、电偶电流测试、扫描电子显微镜(SEM)测试等手段对比研究了 2024合金和两种模拟合金试样表面膜的吸附及缓蚀行为。结果表明十四烷基膦酸在三种试样表面均能吸附成膜,模拟基体表面自组装后腐蚀电流降低至最小,富铜偏析相表面腐蚀电流仍然最大。这说明基体表面比偏析相表面更容易形成缓蚀效果好的缓蚀膜。电偶测试结果表明,偏析相表面获得组装保护显得特别重要,因为偏析相是2024合金表面氧化膜的薄弱区以及电偶阳极区,致密的保护层有利于抑制侵蚀性离子对偏析相的优先进攻从而抑制局部腐蚀破坏。2)采用俄歇电子能谱(AES)技术研究2024合金表面膦酸膜的微区分布特征,大尺度AES分析、微区点分析结果表明十四烷基膦酸在合金不同微区表面都有吸附,富铜偏析相上的吸附量少于基体上的吸附量,检测到的低Cu含量对应高P吸附量。通过溅射深度原子浓度变化分析,提出了单层、双层及三层的混合吸附模型。3)在铝合金表面制备单一十四烷基膦酸膜、单一钸转化膜和烷基膦酸-钸盐复合膜,采用电化学测试(动电位扫描、EIS)、SEM和X射线能谱(EDX)等手段研究了膜的吸附行为和耐蚀性能。结果显示相比于单一膦酸膜和铈转化膜,复合膜的腐蚀电流密度降低至最小,电化学阻抗值极大地提高,相同的腐蚀条件下,SEM测得组装复合膜的试样表面腐蚀程度最轻,证明了自组装复合膜的合金抗腐蚀能力最强。说明在铝合金表面先沉积一层铈盐转化膜,对偏析相预先形成保护,同时可增强偏析相表面的亲水性,有利于烷基膦酸的自组装,并对膦酸自组装膜的缺陷部位起到预先填补作用,两种膜层的协同作用使铝合金表面的耐点蚀和耐全面腐蚀能力进一步得到提高。