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腐蚀问题是全球迫切需要解决的难题之一,尤其是工程材料的金属腐蚀不仅影响经济发展,而且危及人员生命安全,因此有必要抑制金属腐蚀,最大程度降低各行各业因腐蚀造成的风险和安全隐患。近年来,智能防腐涂层因其具有自动愈合、优良防腐性和长效性等特点,尤其是自修复涂层,已成为防腐蚀材料研究热点。本文利用静电纺丝技术制备了芯壳纤维膜,按照纺丝壳材料分为聚乙烯醇（PVA）纤维、壳聚糖（CS）纤维、甲基纤维素（MC）纤维、乙酸纤维素（CA）纤维四种,按照芯材料分为油酸（OA）+苯并三氮唑（BTA）、OA+2-巯基苯并咪唑（MBI）、OA、OA+醇酸清漆（AVR）、OA+无溶剂环氧树脂（EP1）五种,缓蚀剂作为芯材料,研究了环境友好型纳米纤维容器成型的影响因素,阐明了芯材匹配性、壳材条件参数、粘度、溶剂种类、制备电压等因素对纳米纤维成型的影响规律,实现了高封装率、高负载率缓蚀剂的纳米纤维可控制备,并具有高自修复效率能力。论文主要研究工作如下:（1）以PVA为壳材料,OA和BTA为芯材料,利用静电纺丝技术在Q235碳钢表面制备芯壳纤维膜,再将环氧树脂涂层覆盖于纤维膜之上,获得纤维环氧复合涂层。制备工艺优化参数为:PVA壳溶液浓度在10%-20%;推注泵速率为0.1-0.8 mm/min（壳）、0.001-0.005 mm/min（芯）;纤维平均直径为354±40 nm;利用扫描电子显微镜（SEM）分析可知制备纤维表面光滑,无珠状结构。利用透射电子显微镜（TEM）、激光共聚焦荧光显微镜（CLSM）验证了纤维具有同轴芯壳结构。利用傅立叶变换红外光谱（FTIR）分析了纤维芯壳结构的化学组成,证明了OA和BTA成功包裹进PVA壳材料中。利用电化学阻抗谱技术（EIS）可知在3.5 wt.%碱性氯化钠（Na Cl）溶液中浸泡10天后,纤维涂层最大缓蚀效率为86.0%。OA在p H=12.0的碱性条件下会优先从芯壳纤维中释放出来,在损伤的金属表面形成OA膜,起到防腐作用。BTA在3.5 wt.%Na Cl溶液（p H=4.0）中会优先释放,浸泡5天后,最大缓蚀效率为83.4%。与空白环氧涂层相比,纤维复合涂层耐腐蚀性和自修复性较好。（2）以CS/PVA混纺静电纺丝为纤维壳,OA和MBI缓蚀剂为纤维芯,制备出纤维膜并与环氧树脂涂层结合得到复合涂层。利用SEM、TEM和CLSM测试可知CS纤维成型的最佳比例为CS/PVA=65/35,推注泵速率为0.5 mm/min（壳）、0.002 mm/min（芯）,获得表面光滑直径约为180 nm的芯壳纤维。利用FTIR分析纤维化学组成,证明OA和MBI包裹进纤维壳材料中。利用EIS、FE-SEM-EDS和显微红外光谱测试技术对划痕涂层在碳钢基体表面的自修复过程进行监测。结果表明,在3.5 wt.%Na Cl溶液中（p H=11.8）,CS/PVA@（OA+MBI）纤维涂层最大自修复速率为11.29 kΩcm2d-1。在3.5 wt.%Na Cl溶液（p H=4.0）中,涂层最大自修复速率为13.11 kΩcm2 d-1,MBI在碳钢基体表面会形成MBI螯合物膜,主动阻隔酸性溶液中腐蚀离子的入侵。利用TG测试分析可知OA+MBI的负载率约为17.2%。（3）MC是一种非离子纤维素醚,具有独特的热胶凝性质,纤维成型性差,本研究通过调控溶液浓度,环境湿度,静电纺丝设备操作等参数,成功制备了芯壳结构MC纤维,壳材料是MC,芯材料是OA。结果表明,当MC水溶液浓度为8 wt.%、纺丝正电压为30±3 k V时,纤维形貌较好,无滴液和串珠结构出现。将该纤维与PDMS涂层结合形成复合涂层,研究其在3.5 wt.%Na Cl溶液（p H=11.7）中的自修复防腐性能。EIS、扫描开尔文探针（SKP）及红外显微光谱测试结果表明,随着浸泡时间增加,具有划痕的MC复合涂层阻抗模值（|Z|）显著增大至89.67 kΩcm2,涂层自修复速率为48.00Ωcm2 h-1。SKP的最大伏特电位由308.0 m V降低为265.0 m V,划痕处红外显微光谱显示出OA的波谱图,证明划痕处形成OA保护膜。（4）利用静电纺丝技术以CA为壳材料,OA和AVR为芯材料制备芯壳纤维膜,将纤维膜进行硅烷化处理得到疏水性纤维膜,将纤维膜加入聚二甲基硅氧烷（PDMS）涂层中得到复合涂层。制备的疏水性纤维通过接触角分析仪、SEM、TEM、CLSM、FTIR表征测试,结果表明成功构建了纤维芯壳结构,纤维膜接触角在136°左右。EIS研究结果表明,划痕复合涂层在3.5 wt.%Na Cl溶液中（p H=11.8）干湿交替浸泡12天后,自修复速率为4.90kΩcm2 d-1。在3.5wt.%Na Cl溶液中（p H=4.0）干湿交替浸泡5天后,涂层自修复速率为22.80 kΩcm2 d-1。SKP和SEM-EDS元素分析对复合涂层划痕处的伏特电位强度和铁元素含量进行对比,结果证明划痕复合涂层具有良好的自修复性能。通过显微红外光谱测试划痕处形成保护膜的化学成分,结论与OA和AVR的FTIR图保持一致。证明了涂层出现划痕后纤维中释放缓蚀剂会形成自修复膜。（5）成功制备了CA体系p H响应型超疏水芯壳纤维自修复涂层。利用静电纺丝技术在Q235碳钢上以CA为壳材料,OA和EP1为芯材料制备芯壳纤维膜。再将纳米二氧化硅进行无氟化改性加入到无溶剂环氧树脂（EP2）和PDMS中制备超疏水悬浮液,然后将其喷涂在芯壳纤维膜表面得到超疏水纤维涂层F-EP2+PDMS@Si O2。该超疏水涂层的静态接触角达到157.3±3°,滑动角为3.5±0.5°。利用EIS对有划痕的超疏水纤维涂层进行电化学性能测试,结果表明,在3.5 wt.%Na Cl溶液中（p H=12.0）浸泡4天后,涂层自修复速率为55.65 kΩcm2 d-1。在3.5 wt.%Na Cl溶液中（p H=4.0）浸泡12天后,涂层自修复速率为87.10 kΩcm2 d-1。SKP和SEM-EDS分析结果证明超疏水纤维涂层的耐腐蚀性能明显高于不含纤维的超疏水涂层,说明其具有自修复性能。通过水流冲击反射实验、自清洁测试、涂层浸润性测试等证明了涂层超疏水特性,并且涂层耐磨性能优良、化学稳定性好,可以承受刀刮,砂纸磨损等。综上所述,本论文基于金属腐蚀微阴极区p H升高和微阳极区p H降低这一现象,设计了一种p H响应（酸碱双作用）纳米纤维容器及其涂层,揭示了自发响应涂层对腐蚀环境p H变化的响应机制,阐明了多个纳米纤维基自修复防腐涂层中缓蚀剂分子的p H响应释放规律和修复成膜机理,明确了其在金属表面的成膜过程和抑制腐蚀发生的影响规律。该研究为静电纺丝技术在海洋环境腐蚀防护领域的应用得到拓展,对开发新型自修复材料具有重要的参考价值。