在我国海洋战略实施的过程中,海洋工程装备与设施长期服役于苛刻腐蚀海洋环境,面临着严峻的腐蚀问题。涂覆防腐涂料是最常用、最有效也是性价比最高的防腐技术。在高湿热、高盐雾、高辐照的热带海洋大气腐蚀环境下,一般防腐涂料如环氧涂料、聚氨酯涂料等可能难以满足多因素耦合腐蚀条件下的防护需求。特别是在高温盐雾腐蚀环境下,常规防腐涂料难以保持其稳定性和长效性,在短时间内就失去其防护功能。因此,本课题旨在开发一种新型水性磷酸盐陶瓷防腐涂料,以实现海洋环境下耐高温腐蚀防护需求。本课题的具体研究内容及成果如下:1.以磷酸二氢铝作为主要成膜物,氧化镁为固化剂,改性金属铝粉颗粒为功能防腐填料,制备了水性磷酸盐耐高温陶瓷防腐涂料。对涂层的固化过程和成膜机制进行了解析,并对磷酸盐陶瓷涂层的组成和结构进行了分析。通过扫描电子显微镜（SEM）、电化学测试和盐雾-高温循环腐蚀试验等方法测试了填料含量对磷酸盐陶瓷涂层形貌和耐高温防腐性能的影响。结果表明,加入35 wt%改性金属铝粉颗粒得到的磷酸盐陶瓷涂层具有更为致密的结构。该涂层在3.5 wt%NaCl溶液中浸泡14天后保持了10~4Ω·cm~2以上的低频阻抗模量,并在浸泡20天后表现出-0.783 V的高腐蚀电位和1.337μA·cm-2的低腐蚀电流,在经过10次盐雾-高温循环后保持了涂层表面完好且没有任何锈迹,比其他填料含量下的涂层具有更优秀的耐高温防腐蚀性能。同时,耐1000小时高温测试和耐1000小时盐雾腐蚀测试也进一步证明了所制备的磷酸盐陶瓷涂层可以在高温海洋苛刻腐蚀环境中满足长期服役需求。2.为了解析磷酸盐陶瓷涂层的防腐机理及失效演化机制,在磷酸盐陶瓷防腐涂料中加入了不同的填料以制备磷酸盐陶瓷涂层。通过SEM对不同填料下磷酸盐陶瓷涂层的形貌和组成进行了表征,利用电化学测试、盐雾-高温循环试验、微区电化学测试技术对涂层的防护机理和失效演化过程进行了分析。结果表明,陶瓷颗粒或初始铝颗粒的加入均不能提供高温腐蚀防护,只有以钝化后的金属铝颗粒作为填料时可以获得最好的耐高温防腐性能。钝化后的金属铝颗粒有助于形成致密的涂层,铝颗粒的腐蚀产物也可以增强涂层的阻隔作用。同时,基于密度泛函理论（DFT）进行了模拟分析计算,发现氯离子在铝颗粒表面Cr2O3钝化膜中的吸附能比在铝颗粒自然氧化产物Al2O3中的吸附能更低,而迁移能垒更高。钝化膜对氯离子的这种“吸附”和“钉扎”作用有助于减少基体的腐蚀,增强涂层的耐高温防腐性能。3.在磷酸盐陶瓷防腐涂料中加入了石墨烯纳米片,制备了磷酸陶瓷涂层。通过SEM对涂层的形貌和结构进行了观察,通过电化学测试、盐雾-高温循环试验对涂层的耐高温防腐性能进行了分析。结果表明,加入0.1 wt%的石墨烯可以增强磷酸盐陶瓷涂层的阻隔作用和涂层内部铝颗粒的导电性,提高铝颗粒的牺牲阳极效率,使涂层的牺牲阳极保护时间从短暂的几小时延长至8天以上,避免涂层的局部失效。然而,石墨烯含量的增加会使磷酸盐陶瓷涂层中的缺陷数量增加,同时石墨烯的高导电性还会加快金属基体的腐蚀速率。因此,只有当石墨烯含量为0.1 wt%时才能在不破坏磷酸盐陶瓷涂层结构的同时,增强涂层的耐高温防腐性能,延长涂层服役寿命。