磷酸镁水泥（Magnesium Phosphate Cement,MPC）是一种新型的无机材料,且具有陶瓷的部分性能,因其固化速度快、早期强度高、环境适应性强等优点而常用于工程快速修补、固化有害废弃物等领域,因此受到国内外学者研究关注。磷酸镁水泥涂层作为一种无机的环保材料,避免了有机涂层不耐高温、易老化、不环保,以及金属镀层产生电镀液污染环境、成本高等缺点。目前国外已有研究将磷酸镁水泥用作金属的有效防腐涂层,但国内报道极少。因此本论文主要通过电化学测试等方法来探究磷酸镁水泥涂层对Q235钢的防腐性能及相应机理。本论文采用不同酸碱摩尔比（P/M）制备磷酸镁水泥浆体并涂刷于Q235钢表面。通过XRD、SEM、线性极化测试、电化学阻抗测试及盐雾试验等方法研究MPC涂层的耐腐蚀性。实验结果表明,P/M为1:5的涂层体系下的电荷转移电阻最大,耐腐蚀性最优。经过1440h中性盐雾腐蚀试验后,MPC涂层表面未出现任何的锈蚀现象,表明其对Q235钢具有长期的防腐保护作用。MPC涂层主要由未反应的MgO和Al₂O₃颗粒,以及相对较少的水化产物MgKPO₄·6H₂O组成,涂层表面可见少量微裂纹,其中P/M为1:5的涂层表面结构更加致密。MPC涂层与金属基体间具有良好的粘结强度（4.6±0.7 MPa）。浸泡实验和动电位极化法结果表明,Q235钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀速率较快;在添加MgO和MPC后的NaCl溶液中,Q235钢的腐蚀速率明显降低,表明MgO和MPC对Q235钢均有一定的缓蚀作用。推断MPC的防腐机理不仅源于其物理阻隔效果,还有可能是MPC中溶解出的磷酸根离子和OH^-在金属表面形成了惰性层,保护金属不受腐蚀。另外,将原料中氧化铝等体积替换为粉煤灰制得MPC涂层。XRD、SEM、电化学测试的实验结果表明,相较于内掺氧化铝的MPC涂层,内掺粉煤灰的MPC涂层体系下的电荷转移电阻略微降低,表明内掺粉煤灰并未明显改善MPC的耐腐蚀性。内掺粉煤灰的MPC涂层主要由MgKPO₄·6H₂O、未反应的MgO、Al₂O₃和SiO₂组成,涂层表面较光滑,但有大量明显可见的裂纹。粉煤灰作为一种经济环保的填料,具有良好的利用价值,只是其对MPC的长期耐蚀性的影响规律还需进一步探究。将原料中部分氧化铝等体积替换为硅灰制得MPC涂层。XRD、SEM、电化学测试的实验结果表明,内掺硅灰和Al₂O₃组合的MPC涂层体系下的电荷转移电阻明显增大,表明MPC耐蚀性有所提高,且掺加15%硅灰和35%Al₂O₃的涂层的耐腐蚀性最优。涂层主要由MgKPO₄·6H₂O、未反应的MgO、Al₂O₃、SiO₂颗粒及MgSiO₃凝胶新相组成,不同大小的颗粒填充了涂层内部的孔洞和缝隙,使得涂层致密度增大。通过内掺和外涂甲基硅酸钠（SMS）防水剂的方式对磷酸镁水泥涂层进行化学改性。电化学测试结果表明,内掺一定量的SMS对MPC涂层的耐腐蚀性能有所提高,且掺入量越大,耐蚀性改善效果越明显。但SMS掺量不宜过大,若超过1%则会在MPC内部留下较多未及时排出的气孔,致使涂层耐蚀性下降。外涂SMS后,MPC涂层表面形成的憎水层能有效的阻隔水分进入涂层内部,使涂层抗渗性能得到提高。且外涂PMS的浓度越高,MPC涂层的耐蚀性能越优异,但浓度也不宜过高。本论文研究了Q235钢表面MPC涂层的耐腐蚀性能,并通过几种方式对MPC涂层进行了一定的改性,为后续磷酸镁水泥在防腐方向的新应用提供了新的视角。