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聚苯胺因其独特的抗点蚀、抗划伤和防止海洋生物附着等特殊性能,逐渐成为防腐涂料领域的研究热点,其在金属材料、化学化工、航海和航天等行业有着广泛地应用前景。但无论是电化学沉积还是化学沉积所制备的单一聚苯胺涂层均存在着非致密的形态结构,以及对金属基底附着不强的缺陷,极大地限制了其应用和发展。因此,提高聚苯胺涂层的致密性和附着强度成为亟需解决的问题。本研究利用SiC纳米颗粒复合改性环/氮取代聚苯胺,制备得到一系列致密和可加工的取代聚苯胺/SiC复合材料。采用两种方法以提高复合材料的附着力和耐久性,一是将复合材料与环氧树脂混合制成共混涂层;二是将复合材料化学沉积于具有粗糙结构的镀层表面,镶嵌结合制成双层涂层。本论文采用原位聚合法制备HCl掺杂的聚邻氯苯胺/SiC复合材料（POCl/SiC）。将POCl/SiC添加在环氧树脂中,在碳钢表面制备POCl/SiC-环氧树脂共混涂层,研究不同含量POCl/SiC对环氧树脂涂料防腐性能的影响;采用原位聚合法制备HCl、对甲苯磺酸（TSA）和十二烷基苯磺酸（DBSA）掺杂的聚邻甲氧基苯胺/SiC复合材料（POA/SiC）。将POA/SiC添加在环氧树脂中,在碳钢表面制备POA/SiC-环氧树脂共混涂层,分析不同酸掺杂的POA/SiC对环氧树脂涂料防腐性能的影响;采用乳液聚合法制备DBSA掺杂的聚邻乙基苯胺（POE）和POE/SiC复合材料。通过共溶法在粗糙的Zn镀层表面沉积POE/SiC膜,在SiC/Zn镀层表面沉积POE膜,探索内外涂层的结构对双层涂层防腐性能的影响;采用乳液聚合法制备DBSA掺杂的聚N-甲基苯胺/SiC复合材料（PNMA/SiC）和聚N-乙基苯胺/SiC复合材料（PNEA/SiC）。通过共溶法在多孔粗糙的ZnO薄膜表面沉积复合膜,研究取代基大小和SiC纳米颗粒对双层涂层防腐性能的影响。通过一系列表征方法对环/氮取代聚苯胺/SiC复合材料的结构和性能进行研究,并对共混涂层和双层涂层的防腐性能和机理进行了分析。主要研究结果如下:（1）通过对取代聚苯胺/SiC复合材料的XRD测试,发现POCl/SiC、POA/SiC、POE/SiC、PNMA/SiC和PNEA/SiC均已成功制得。光谱测试结果发现,取代聚苯胺/SiC复合材料的特征吸收峰位置发生了一定的迁移,表明SiC纳米颗粒与POCl、POA、POE、PNMA和PNEA之间存在着相互作用力。（2）通过对取代聚苯胺/SiC复合材料的粒度测试,发现POCl/SiC的粒度比POCl的粒度大大减小。分析了三种酸（HCl、TSA、DBSA）掺杂态POA/SiC的粒度分布,DBSA掺杂态POA/SiC粒度最小为2.65～2.91 μm。（3）通过四探针仪测试发现,在室温时,POCl/SiC的电导率比POCl提高了 31%;POA/SiC的电导率随掺杂酸（HCl、TSA、DBSA）分子量的增加而增大,其中DBSA掺杂态POA/SiC的电导率达到0.027 S·cm-1。热失重分析发现,在800℃时,POCl/SiC的失重率比POCl降低了 13.3%;POA/SiC的失重率随掺杂酸分子量的增加而减小,其中DBSA掺杂态POA/SiC的失重率最小仅为25.1%,说明DBSA掺杂态POA/SiC的热稳定性最优。（4）通过XPS氮原子拟合峰分析发现,POE/SiC的酸掺杂度由POE的49.75%提高到53.61%;PNMA/SiC 比PNEA/SiC具有更高的掺杂水平,达到52.44%。采用电化学循环伏安技术分别测定了 POE/SiC、PNMA/SiC及PNEA/SiC的电化学行为,分析表明POE/SiC中的SiC纳米颗粒可以明显提高POE的峰值电流;PNMA/SiC和PNEA/SiC受N原子上取代基的影响,PNMA/SiC的氧化还原电位差ΔEp比PNEA/SiC小约0.03 V。（5）通过SEM测试了 POCl/SiC-环氧树脂涂层的断面形貌,分析发现填充量为5%的POCl/SiC能降低环氧树脂涂层的孔隙缺陷,由Tafel极化曲线拟合其腐蚀速率为2.78×10-3 mm/a,腐蚀保护效率可达90.45%。（6）通过实验测定DBSA掺杂态POA/SiC-环氧树脂涂层的剥离强度和划痕强度分别为9.87 N和19.61 N。DBSA掺杂的POA/SiC-环氧涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡7天后,其腐蚀速率为1.23×10-3 mm/a,电荷转移电阻为17154Ω·cm2,腐蚀保护效率达到90.70%。DBSA掺杂态POA/SiC-环氧树脂缺陷涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡180天后,其碳钢基体表面形成数层致密、连续的钝化膜,说明DBSA掺杂态POA/SiC-环氧树脂涂层具有良好的耐腐蚀性。（7）电化学实验测定POE-SiC/Zn双层涂层和POE/SiC-Zn双层涂层的腐蚀速率分别为0.021 mm/a和0.083 mm/a,电荷转移电阻分别为12750 Ω·cm2和10530 Ω·cm2,POE-SiC/Zn双层涂层的防腐性能明显强于POE/SiC-Zn双层涂层。表明SiC/Zn镀层紧凑的微/纳米表面有助于POE膜在其表面产生良好的镶嵌结合,Zn镀层多孔的凹槽结构容易捕获空气对POE/SiC膜造成破坏,从而导致腐蚀缺陷的发生。（8）电化学实验测定PNMA-ZnO双层涂层和PNEA-ZnO双层涂层在3.5%NaCl溶液中的的腐蚀速率约为ZnO涂层的23%和37%,表明聚N-烷基苯胺涂层对提高ZnO涂层的耐腐蚀性能有一定的帮助。PNMA/SiC-ZnO双层涂层的腐蚀速率为0.004 mm/a,电荷转移电阻为13619 Ω·cm2,其涂层的防腐性能高于PNEA/SiC-ZnO双层涂层和聚N-烷基苯胺-ZnO双层涂层,这说明沉积到ZnO涂层表面的PNMA/SiC复合膜致密而连续,有利于通过镶嵌交织作用实现对ZnO涂层的化学吸附和渗透,形成附着力较好的双涂层体系。