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低碳钢由于具有高的塑韧性,良好的冷成形性以及优良的焊接性能,广泛应用于工业领域。然而,低碳钢的耐蚀性较差,降低了其在实际应用中的使用寿命,因此对其表面进行防护处理十分必要。本文采用直接涂覆法,在Q235低碳钢表面制备出一种磷酸盐基耐腐蚀涂层。通过探究制备工艺参数及改性填料添加量对磷酸盐涂层耐腐蚀性能的影响规律,分析了涂层的形成过程并阐明了相关耐蚀机理。研究结果表明,首先采用La(NO3)3溶液对Q235基体进行化学转化预处理,所形成的化学转化膜有效地阻隔了基体与酸性粘结剂的反应,减少了涂层中气孔的形成。将之与后续的磷酸盐涂层复合,可进一步提高涂层的耐腐蚀性能。以MgO为固化剂,固化温度为150℃时,随着H3PO4/Al(OH)3摩尔比的增加,涂层表面气泡增多,耐腐蚀性降低;当H3PO4/Al(OH)3摩尔比为3:1时可制备出粘性最佳的磷酸二氢铝粘结剂,并促进非晶物质转化为晶态,涂覆于预处理后的Q235基体表面,可得到以AlPO4为主要成膜物质的网状磷酸盐骨架大分子结构,使得涂层具有一定耐腐蚀性能。通过在上述磷酸二氢铝粘结剂中添加Al2O3可改善涂层致密性,有效降低孔隙率,进而改善磷酸盐涂层的耐腐蚀性能。随着Al2O3含量的增加,有效减少裂纹等内部缺陷,其中含有20wt.%Al2O3填料的涂层腐蚀电流减小至10-6A/cm2,短时间内阻抗值增加,耐腐蚀性能提高,但长时间浸泡涂层表面仍会遭到破坏,发生腐蚀。经硅烷改性后的偏高岭土具有一定的疏水性能,将其作为填料同样可提高涂层的耐腐蚀性能。随着改性填料增加,涂层疏水角呈现增大的趋势,偏高岭土填料为12wt.%时,涂层疏水角最高可达149℃。并且涂层在基体表面分布均匀且致密,对腐蚀介质起到良好的阻隔作用。腐蚀行为研究表明,含有8wt.%改性偏高岭土涂层的极化电阻较高,耐腐蚀性能提升最为显著,在NaCl溶液中浸泡20d仍能够抵抗腐蚀介质侵蚀。