镁合金双极选择性MAO/WPU涂层的构建及其防腐机制研究——基于离子传输调控的新型防护策略

本综述创新性地提出通过调控微弧氧化（MAO）膜与水性聚氨酯（WPU）涂层的离子选择性，构建具有外阳离子/内阴离子选择性的双极涂层体系。研究通过电化学测试与元素分析证实，该结构可模拟半导体p-n结单向导通特性，有效阻隔Cl?侵蚀，为提升镁合金防腐性能提供了新思路。

　　

Highlight

双极涂层基于离子选择性设计以阻碍Cl^?侵入。该复合层为双层结构：与金属基底接触的阴离子选择性内层和与外界环境接触的阳离子选择性外层。外层通过静电排斥有效阻碍Cl^?向基底扩散，而内层抑制金属阳离子迁移。这一独特结构显著抑制双向离子迁移过程，有效阻断腐蚀的发生与发展。Siva等[25]与Dong等[26]分别构建了双极清漆涂层，结果表明其防腐性能显著优于单一离子选择性涂层。I-V曲线特性分析揭示，双极涂层表现出类似p-n结的结构特性，可有效阻挡氯离子侵入。然而，上述报道的双极涂层仍面临挑战，例如不同类型离子选择性双极涂层间的电荷中和问题。此外，需添加中间过渡层以解决兼容性问题，但这会增加制备复杂度和成本。且该中间层可能削弱层间结合强度，使复合涂层在实际工况下易出现起泡和分层。

Coating ion selectivity testing

为测定MAO/Na₂MoO₄、MAO/Na₂MoO₄/8-HQ、WPU、PPy-WPU、PANI-WPU、SDS-PANI/WPU及CTAB-PANI/WPU涂层的离子选择性，开展膜电位测试。通过测量两电极间电位差，获得膜电位随Cl^?浓度变化的特征曲线，结果如图4所示。表1展示了膜电位曲线线性拟合后的斜率参数。根据……

Conclusions

本研究通过自主调控微弧氧化膜层与水性聚氨酯涂层的离子选择性，成功构建了新型外阳离子/内阴离子选择性双极MAO/WPU涂层，并探究了离子选择性对涂层防护性能的影响机制。主要结论如下：

（1）通过对MAO层和WPU复合涂层的离子选择性调控，成功制备了两种类型的外阳离子/内……