【摘 要】
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金属腐蚀会造成设施装备结构损伤、服役寿命缩短,甚至引发安全问题或突发性灾难事故。涂层技术是常用的金属腐蚀防护手段,而传统的涂层只能起到被动防护,一旦涂层受损则会失效。开发基于智能材料的主动防护涂层体系,是实现对金属材料高效、长效防腐的有效途径。金属有机框架化合物（Metal-Organic Frameworks,MOFs）是一种智能材料,由金属中心原子和有机配体链接而成,具有高比表面积、高孔隙率和
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金属腐蚀会造成设施装备结构损伤、服役寿命缩短,甚至引发安全问题或突发性灾难事故。涂层技术是常用的金属腐蚀防护手段,而传统的涂层只能起到被动防护,一旦涂层受损则会失效。开发基于智能材料的主动防护涂层体系,是实现对金属材料高效、长效防腐的有效途径。金属有机框架化合物（Metal-Organic Frameworks,MOFs）是一种智能材料,由金属中心原子和有机配体链接而成,具有高比表面积、高孔隙率和灵活的结构成分等优点,可作为金属缓蚀剂的良好载体。本论文针对航空铝合金的腐蚀安全问题,通过调控MOFs的成分结构,设计、制备了多种缓蚀剂负载型MOFs材料,并应用于有机涂层中构筑智能防腐体系。具体研究如下:1.采用原位负载法制备了不同8-HQ负载量的MIL-100（Fe）纳米容器,探究了8-HQ的负载对MIL-100（Fe）结构、组成及缓蚀性能的影响。扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、热重（TG）等测试结果表明,8-HQ成功负载于MIL-100（Fe）中,且8-HQ的添加会促进MIL-100（Fe）的结晶生长,得到了8-HQ在MIL-100（Fe）中的最佳负载量为17 wt.%。将Q@MIL-100（Fe）添加到溶胶-凝胶涂层中,电化学测试结果表明,Sol-gel/Q-0.5@MIL-100（Fe）涂层具有最佳的耐蚀性能。2.采用室温一步晶化法制备了不同8-HQ负载量的ZIF-8,探究了8-HQ的负载对ZIF-8结构、组成及缓蚀性能的影响。SEM、FT-IR、XRD、N2吸脱附、TG结果表明,8-HQ成功负载于ZIF-8中,且8-HQ的添加会促进ZIF-8的结晶生长,得到了8-HQ在ZIF-8中的最佳负载量为4.5 wt.%。将Q@ZIF-8添加到环氧树脂涂层中,电化学测试结果表明,Epoxy/Q-0.5@ZIF-8涂层具有最佳的耐蚀性能。3.基于缓蚀剂复配原理,设计、制备出了一种新型双缓蚀剂负载的Ce-MOF,该Ce-MOF由缓蚀剂二五呋喃二甲酸作为有机配体,Ce（III）离子作为金属阳离子中心,单晶X射线衍射分析表明该晶体属于单斜晶系,空间群为P21/n。利用TEM、PXRD、FT-IR、X射线光电子能谱（XPS）、TG、N2吸脱附、电化学测试等技术对Ce-MOF的形貌、结构成分与缓蚀性能进行了表征。将Ce-MOF添加到环氧涂层制备得到的复合涂层,表现出对铝合金基体良好的耐蚀性及涂层自修复性能。
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