获奖项目名称：

铝镁轻合金智能长效防腐涂层耐蚀机理及构建

第一完成单位：

北京石油化工学院

项目联系人：

张优

联系人电话：

15010984379

联系人邮箱：

youzhang@bipt.edu.cn

项目简介：

  以铝合金、镁合金为代表的轻质金属材料大量应用于交通运输、航空航天和国防军工等关键领域，而轻合金的腐蚀失效问题严重影响其作为关键部件的安全服役和性能发挥。因此，研究相关的防腐新材料、新技术迫在眉睫，也是确保轻合金在极端复杂环境下安全应用的关键，具有重要科学意义和工程实用价值。本团队近十年来，跟踪国际前沿在该领域的科学问题，在国家自然科学基金等基础研究项目资助下，针对新一代装备长寿命、轻量化制造的新挑战，围绕铝镁轻合金防腐涂层的基础共性科学问题，开展了智能缓蚀剂设计、制备、机理研究、自修复耐蚀涂层体系设计、多功能涂层构建及应用等研究工作，建立了铝镁轻合金的防腐涂层设计理论与新方法，主要科学发现及其科学价值如下：
  1.从微区电化学角度揭示了缓蚀剂在腐蚀不同阶段对阴阳极相间电位差和腐蚀产物膜成分形貌的影响规律，阐明了选择性缓蚀剂的微观作用机理，为铝镁轻合金耐蚀自修复涂层制备提供了可靠的理论依据。
  2.构建了一系列新型高效防腐LDH、MOF等主客体纳米容器，通过主客体共载缓蚀剂、双配体法、纳米限域等创新性缓蚀剂负载策略，揭示了主客体纳米容器微观结构与性能之间的构效关系，阐明了基于主客体纳米容器的轻合金智能长效防腐涂层的耐蚀机理。
  3.提出了螯合剂辅助、离子注入预处理以及原位掺杂主客体纳米容器等轻合金自修复底涂转化膜的原位构建新机理，解决了轻合金/涂层结合力差的难题，丰富了该类智能防腐涂层材料工程化应用的理论基础。
  本项目成果形成了铝镁轻合金长寿命防腐涂层的设计理念与防腐新方法，具有重要的理论价值，产生了重要的学术影响，其成果在国内外知名学术期刊ACSAppl.Mater.Interfaces（2篇）、Corro.Sci.（10篇）、J.Magn.Alloy.（4篇）、Surf.Coat.Technol.（10篇）等发表SCI论文50余篇，授权国家发明专利8件。成果得到了国内外本领域权威学者及同行的广泛认可，代表性论文他引次数超500次，被中、德、美、英、法、澳、俄、瑞、葡、西、韩等多个国家的同行广泛应用，多位院士团队在内的国际权威同行在腐蚀与表面工程权威期刊相继对该项目研究成果给予引用和推荐研究结论。