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铝及铝合金具有密度小、比强度高、可回收等优点,广泛应用于航空航天、汽车、高铁列车领域。然而,铝及铝合金的化学活泼性大,在潮湿环境中容易发生腐蚀。水滑石具有独特的可插层性和层间阴离子交换性,被广泛制备成用于铝及铝合金防腐的转化膜。近几年,许多研究者开发了各种各样缓蚀剂改性水滑石转化膜,例如8-羟基喹啉钠改性镁铝水滑石转化膜、钒酸盐改性锌铝水滑石转化膜等,均对铝及铝合金展现了良好的防腐蚀性能。然而,制备这些水滑石转化膜时,采用的反应温度过高,反应时间太长,违背了当下可持续发展理念。另外,制备这些水滑石转化膜时,采用的缓蚀剂并不环境友好,例如8-羟基喹啉钠具有一定毒性,会使人致癌。钒酸盐类化合物会污染自然环境,破坏生态系统的平衡与发展。因此,较低温度、短时间内制备一种环境友好型缓蚀剂改性水滑石转化膜是十分必要的。本论文采用席夫碱作为缓蚀剂,通过一步原位合成法在铝合金表面制备了席夫碱改性锂铝水滑石转化膜,并研究了其性能。研究工作主要分为以下两个部分:(1)席夫碱—香草醛缩L-天冬氨酸二钠的合成及缓蚀性研究。香草醛和L-天冬氨酸作为合成原料,无水甲醇作为反应溶剂,通过脱水缩合反应,制备得到香草醛缩L-天冬氨酸二钠。核磁共振氢谱(1H NMR)中9.25 ppm出现了一个由H-C=N-中H的单峰,而在9.92 ppm处不存在关于香草醛分子中H-C=O的H的单峰。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)中1656 cm-1处存在-H-C=N-伸缩振动吸收峰,而在3020 cm-1、1510 cm-1和1670 cm-1处不存在-NH2的N-H伸缩振动、弯曲振动吸收峰和羰基的伸缩振动吸收峰,证明了香草醛缩L-天冬氨酸二钠被成功制备出来。场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、动态电位极化测试(Tafel)研究结果表明香草醛缩L-天冬氨酸二钠在3.5 wt.%NaCl溶液中对铝合金A6N01-T5铝合金表面具有优异的缓蚀性能。当溶液中香草醛缩L-天冬氨酸二钠浓度为120 mg·L-1时,铝合金的icorr为2.37×10-77 A·cm-2,Ecorr为-0.837V,η达到了73.8%。朗格缪尔(Langmuir)吸附等温式研究了香草醛缩L-天冬氨酸阴离子对铝合金表面的吸附形式。研究结果表明香草醛缩L-天冬氨酸阴离子的Kads为12513.24 L·mol-1,δGads为-33884.79 J·mol-1。香草醛缩L-天冬氨酸阴离子对铝合金表面既有物理吸附,也有化学吸附。根据以上研究结果,分析并总结了香草醛缩L-天冬氨酸阴离子在3.5 wt.%NaCl溶液中对铝合金的缓蚀机理。(2)铝合金表面香草醛缩L-天冬氨酸二钠改性锂铝水滑石(VLDH)转化膜的制备及防腐蚀机理研究。以硝酸锂和氢氧化锂作为主要原料,香草醛缩L-天冬氨酸二钠作为缓蚀剂,采用一步原位合成法在铝合金表面制备了香草醛缩L-天冬氨酸二钠改性锂铝水滑石(VLDH)转化膜。X射线衍射(XRD)显示(0 0 3)特征衍射峰向低角度方向移动,较未添加缓蚀剂的锂铝水滑石(NLDH)层间距增大;VLDH转化膜的傅里叶变换红外光谱(FT-IR)结果中出现了苯环骨架C=C伸缩振动吸收峰,VLDH转化膜的X光电子能谱(XPS)结果中284.79 eV,286.32 eV,288.30eV处分别存在关于C-C/C=C/C-H,C-O-C,C=O的能谱峰。场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)结果表明,相比于NLDH转化膜,VLDH转化膜结构中纳米片厚度增大。VLDH转化膜的X射线能谱(EDS)结果中存在C元素能谱峰。这些表征结果表明香草醛缩L-天冬氨酸阴离子成功插层到锂铝水滑石,形成了VLDH转化膜。元素分析(EA)和EDS谱图结果证实了NLDH转化膜和VLDH转化膜在3.5 wt.%NaCl溶液中均具有优异的层间阴离子交换性能。FE-SEM、电化学交流阻抗(EIS)和动态电位极化测试(Tafel)研究了NLDH转化膜和VLDH转化膜在3.5 wt.%NaCl溶液中对铝合金的防腐蚀性能。FE-SEM结果表明,在3.5 wt.%NaCl溶液中浸泡5 d后,NLDH转化膜严重损坏,而VLDH转化膜依旧完好无损。EIS和Tafel结果可知,同一浸泡时间下,覆有VLDH转化膜的铝合金比覆有NLDH的铝合金具有更大的Rct和更小的icorr,表明NLDH转化膜经香草醛缩L-天冬氨酸二钠改性后,对铝合金的防腐蚀性能得到显著提高。