随着工业技术的不断发展,金属在工业和日常生活中的使用率明显增加,特别是Q235碳钢,因其具有成本低、强度高、塑性强和良好的焊接性能,广泛应用到各种行业。但是在使用过程中就无法避免腐蚀现象的发生,由于腐蚀的发生不仅造成严重的经济损失、环境污染,甚至还会造成人员的伤亡。金属腐蚀问题已经引起全社会的广泛关注。因此,对金属采取防护措施,最大限度地延长其使用寿命是具有重要意义的。目前防护主要从以下两方面考虑,（1）在金属表面和腐蚀性介质之间提供物理屏障;（2）向酸性溶液中加入有机缓蚀剂,可以解决在对铁类金属处理过程中造成的“过蚀”问题。本文采用简单且环保的方法在Q235碳钢上成功地制备了一种均匀且致密的防腐涂层。用扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线能谱（EDX）、X射线衍射（XRD）和光电子能谱（XPS）对涂层的表面形貌和化学成分进行分析。通过交流阻抗法（EIS）、极化曲线外推法和重量损失法研究了涂层的耐蚀性。结果表明,涂层由均匀的Zn₃（PO₄）₂·4H₂O/Zn₂Fe（PO₄）₂·4H₂O“棒状”颗粒组成;复合涂层具有优异的耐蚀性能(R_ct=9.53×10⁷Ωcm²,i_corr=2.20×10^-4 u A cm^-2),与裸Q235碳钢基体相比提高了5个数量级;并且,在3.5 wt%Na Cl溶液中浸泡5天后,涂层的年腐蚀速率达到0.001 mm/a,表明涂层具有优异的长期稳定性。采用单因素试验法研究了Zn₃（PO₄）₂/Zn₂Fe（PO₄）₂复合涂层的最佳制备工艺条件。以极化曲线为衡量标准,考察了反应配比、质量浓度、Fe SO₄含量、模板剂、p H、反应温度和反应时间等因素对膜层耐蚀性能的影响,确定最终条件为:m（KH₂PO₄）:m（Zn SO₄）=1:3,[KH₂PO₄]=5 g/L,[Zn SO₄]=15 g/L,[Fe SO₄]=2g/L,模板剂选择为OP-10,[OP-10]=1 g/L,p H=4.5,T=45℃,t=48 h,最后在最佳条件下进一步研究了复合涂层的成膜和腐蚀过程。另外,本文通过两步简单反应制备出丁基咪唑溴盐,并研究不同浓度的丁基咪唑溴盐缓蚀剂在0.5M H₂SO₄溶液中的缓蚀效果、吸附行为及热力学参数。电化学测试和重量损失测试表明:当浓度为80 ppm时,缓蚀效果最佳;吸附热力学表明:丁基咪唑溴盐在Q235碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,属于混合型缓蚀剂,吸附为自发、吸热、熵增过程;SEM结果表明:80 ppm时表面无明显腐蚀现象,表面更接近抛光试样,可以作为一种良好的缓蚀剂。最后,由于Q235碳钢与铁器的成分相近,将丁基咪唑缓蚀剂应用到铁器的除锈和脱盐过程中,采用Zn₃（PO₄）₂/Zn₂Fe（PO₄）₂复合材料对铁器进行无机缓蚀处理。结果表明本文研究的咪唑类缓蚀剂可以有效地避免在除锈和脱盐过程中造成的再次腐蚀,经缓蚀处理的样品,耐腐蚀性明显提高,在铁质文物环首刀的保护中具有良好的应用价值。