随着近年来全球经济的快速增长,人类对于能源的需求也与日俱增。一方面需要不断开发新的能源,另一方面还需要考虑节能降耗。镁及其合金由于具有密度小、比强度高等特点受到了全世界范围的广泛关注,其应用领域已经扩展到汽车工业、航空航天、电子工业、生物医学等多个领域。但是由于镁及其合金的化学反应活性很高,造成了镁合金极易受到腐蚀损害,这大大影响了镁及其合金在各领域中的应用。与一般的表面防腐技术不同,超疏水膜层由于其具有优异的疏水性能,因此膜层不会被腐蚀溶液润湿,也就从根本上为金属基体提高了腐蚀保护。因此在镁及其合金表面制备超疏水膜层使其免受腐蚀性介质的危害并探讨其抗腐蚀机理成为了近年来研究的热点。本论文以AZ31型镁合金为基体,采用不同合成方法(溶液浸渍法、水浴法、水热法)在其表面构筑具有粗糙结构的超疏水膜层。并通过SEM、FT-IR、XPS等测试手段对制备的膜层的形貌、结构、组成等进行分析研究,采用电化学动电位极化测试法(IE)以及电化学交流阻抗测试法(EIS)对超疏水膜层的抗腐蚀性能进行研究,同时通过天然水域水样挂片,使用数码照片和SEM研究了超疏水膜层的防污能力。采用简单的溶液浸渍法在AZ31镁合金基体表面上构筑了一种片状结构的十四酸镁膜层,经过测试在醇水比为1:1,混合反应液十四酸浓度为0.25 mol/L、反应温度为50℃、反应时间为24 h时膜层表面生长均匀,其静态水接触角值最大,达到152°。经过测试在3.5 wt.%NaCl溶液中浸泡3 h后,有超疏水膜层覆盖的镁合金的腐蚀电流密度比空白镁合金下降了1个数量级,并且其Nyquist图中的阻抗值从100Ω左右上升到1000Ω左右。采用简单、快速的水浴法在AZ31镁合金基体表面上制备了一种片状结构的十四酸铁膜层,经过对比在反应混合溶液浓度比为1:1,混合反应液十四酸浓度为0.1 mol/L、反应温度为60℃、反应时间为2 h时膜层表面平整、疏水性能最好,其静态水接触角达到165°。经过腐蚀性能测试,在3.5 wt.%NaCl溶液中浸泡3 h后,有超疏水膜层覆盖的镁合金的腐蚀电流密度下降了3个数量级,其Nyquist图中的阻抗值为8×10~4Ω左右,远远高于空白镁合金的100Ω左右。通过在天然水域水样中浸泡不同时间发现超疏水膜层在浸泡30天时仍然没有微生物附着,虽然疏水能力发生了下降,但其粗糙结构仍基本保存完好,而空白镁合金在浸泡30天后已经遭到严重腐蚀,其表面已经被微生物的分泌物所覆盖。采用简单的水热法在AZ31镁合金基体表面上制备了一种片状结构组成的花状复合结构的十八酸镍膜层,在对比实验中发现反应混合溶液浓度比为1:1,混合反应液十八酸浓度为0.005 mol/L、反应温度为150℃、反应时间为8 h时,膜层表面平整,疏水效果最好,其静态水接触角达到158°。同时通过对比前两章的数据发现使用更长碳链的有机酸对于提高所制备膜层的接触角没有明显的作用。在腐蚀性能测试中在3.5 wt.%NaCl溶液中浸泡2 h后,有超疏水膜层覆盖的镁合金的腐蚀电流密度下降了2个数量级,其Nyquist图中的阻抗值为2×10~4Ω左右远远大于空白镁合金的200Ω左右。