【摘 要】
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铝合金因其优异的物理特性以及相对良好的耐腐蚀性能和抗疲劳性能而广泛应用于航空航天工业领域。但其在海洋环境等典型服役环境下容易发生点蚀和应力腐蚀开裂（SCC）行为,导致结构损伤失效。涂层是航空材料表面防护技术中常用有效的方法,与传统涂层（铬酸盐、磷酸盐）相比,新型智能防腐涂层能够针对内外部损伤进行自修复,具有高效、耐久、环保等优点,其开发和应用正成为航空金属材料表面防护的研究热点。因此在铝合金表面开
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铝合金因其优异的物理特性以及相对良好的耐腐蚀性能和抗疲劳性能而广泛应用于航空航天工业领域。但其在海洋环境等典型服役环境下容易发生点蚀和应力腐蚀开裂（SCC）行为,导致结构损伤失效。涂层是航空材料表面防护技术中常用有效的方法,与传统涂层（铬酸盐、磷酸盐）相比,新型智能防腐涂层能够针对内外部损伤进行自修复,具有高效、耐久、环保等优点,其开发和应用正成为航空金属材料表面防护的研究热点。因此在铝合金表面开发一种具有高耐蚀性具有自修复能力且环保的膜层对于航空结构安全与经济维护具有重要意义。首先,采用“水热结晶-离子交换-硅烷热压法”在2024铝合金表面制备Ce-ZSM-5自愈合膜,研究热压时间（10分钟、15分钟、20分钟）、热压温度（80℃、90℃、100℃）和硅烷浓度（3%、5%、7%）对Ce-ZSM-5自愈合膜性能的影响,探索最佳制备工艺。结果表明:当热压时间选取15分钟,热压温度选取90℃,硅烷浓度为5%时可以获得耐蚀性能最佳的Ce-ZSM-5自愈合膜。其次,采用电化学工作站和蔡司显微镜研究了2024铝合金表面Ce-ZSM-5自愈合膜的静态腐蚀过程中的耐蚀性能和表面形貌,结合微区电化学技术、三维视频显微镜研究膜的自愈合性能和机理。结果表明:Ce-ZSM-5自愈合膜具有优异的自愈合性能,当腐蚀超过21天时仍然能够对铝合金进行长期有效保护。当膜遭到破坏时,Ce3+被释放出来,在铝合金表面形成一层保护膜,抑制了腐蚀活性。最后,采用电化学阻抗谱（EIS）的原位解析方法结合数字图像相关（DIC）技术研究了2024铝合金和6061铝合金表面Ce-ZSM-5自愈合膜在应力腐蚀过程中的自愈合性能和机理。结果表明:对于2024铝合金,在1.5小时开始有裂纹萌生,6小时裂纹开始加速扩展;对于6061铝合金,在0.5小时开始有裂纹萌生,3.5小时裂纹开始加速扩展。在应力腐蚀初期,在铝合金表面形成一层致密连续的防腐膜,有效阻碍了氯离子等进入金属基体;随着时间延长,膜中的缓蚀性离子Ce3+被释放到铝合金表面形成Ce（OH）3,形成致密的膜层又阻止了氯离子等浸入,有效抑制了应力腐蚀开裂过程。
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