锌镍镀层由于具有优异的耐海水腐蚀性能,应用十分广泛。通常为了提高锌镍镀层的美观性及耐蚀性,会对其进行铬酸盐钝化处理,但这往往会对环境产生污染,甚至使人体致癌,所以找出能替代锌镍镀层钝化处理的方法显得十分必要。本文采用一步电沉积法,将VTEO和GO引入到锌镍改性层中,成功的在Q235低碳钢表面制备了Zn-Ni/VTEO镀层,并在Zn-Ni镀层表面制备了GO/VTEO涂层,有效提升了Zn-Ni镀层的耐蚀性能。Zn-Ni/VTEO混合镀层的研究表明,镀层由底层的Zn-Ni合金和表面的硅烷膜构成。随沉积时间、沉积电流密度、镀液中锌镍成分的增加表面颗粒锌镍合金变大。截面随着沉积时间、镀液中锌镍成分的增加而变厚。镀液中硅烷水解液含量大于75%时,Zn-Ni镀层难以在Q235钢板表面生成,混合镀层表面以硅烷膜为主;硅烷水解液含量小于33%时,表面以Zn-Ni镀层为主,难以形成硅烷膜。镀液中硅烷水解液含量为66.6%时,会形成超疏水镀层,疏水角可达163°。腐蚀性能测试表明,随着沉积时间和电流密度的增加,Zn-Ni/VTEO混合镀层的耐蚀性呈现出先提高后降低的趋势。当沉积时间为25min,电流密度2.5A/dm²,硅烷水解液与Zn-Ni镀液的体积比为1:1时,耐蚀性最好,耐盐雾腐蚀时间可达8h。表面硅烷膜起到了隔绝腐蚀介质的作用。GO/VTEO混合镀层的研究表明,镀层氧化石墨烯堆积在硅烷膜内部。氧化石墨烯的分布会随沉积电压、沉积时间以及氧化石墨烯含量的增加,均匀性降低。氧化石墨烯含量大于0.4g/L时,氧化石墨烯发生团聚,出现大量裂纹;氧化石墨烯含量低于0.1g/L时难以沉积。当沉积时间大于300s、沉积电压大于10V时,镀层大面积脱落。腐蚀性能测试表明,随着沉积时间、沉积电压、镀液中氧化石墨烯含量的增加,GO/VTEO混合镀层的耐蚀性先增加后降低。当沉积时间为90s、沉积电压为5V、氧化石墨烯含量为0.3g/L时,相较于原始Zn-Ni基体腐蚀电流降低了两个数量级对应耐蚀性最好。混合镀层与单一电沉积的硅烷膜相比,氧化石墨烯的存在弥补了VTEO膜的缺陷,延长了H₂O、O₂、Cl^-渗入路径,有效降低Zn-Ni镀层的腐蚀。混合镀层可以在盐水浸泡96h不发生破坏,耐蚀性提高了8倍。