由于石墨烯优异的理化性质,将其与有机涂料复合以提高涂料原有性能,这已成为防腐领域新的研究热点。本论文采用石墨烯纳米片(Gnps)对环氧富锌(ZRE)进行改性处理,制备出Gnps在涂层内分散良好的Gnps/ZRE复合涂层。利用拉曼光谱、扫描电镜、盐雾试验及电化学技术等表征、测试手段,探究Gnps(0.5wt.%)对不同锌粉含量(10,40,70wt.%)ZRE(0.5Gnps/ZRE)防腐性能的定量化影响及其防腐机理;探究不同Gnps添加量(0、0.3、0.5、1.0、1.5wt.%)对给定锌粉含量(40 wt.%)的ZRE(Gnps/40ZRE)防腐性能的影响及其防腐机理;对比探究0.5Gnps-40ZRE和40-ZRE涂层模拟缺陷处的抗剥离性能及其腐蚀机理。主要研究进展如下:(1)自定义阴极保护时间增量((35)Tx)和屏蔽性能提高系数(?x)这两个参数,用于定量评估Gnps对不同锌粉含量ZRE涂层的阴极保护时间延长和屏蔽性能提高的影响;Gnps的添加可以显著延长和提高ZRE涂层对金属基体的阴极保护时间和屏蔽效果;(2)无论ZRE涂层是否添加Gnps,在整个浸泡过程中都存在三个不同阶段的变化:水的渗入,锌粉活化和锌粉钝化,并建立相应的防腐机理模型;(3)对于Gnps/40ZRE涂层,Gnps添加量<0.5wt.%时,主要是提高Gnps/40ZRE涂层的物理屏蔽性能;Gnps添加量0.5~1.0wt.%时,可以显著改善Gnps/40ZRE涂层的物理屏蔽性能和阴极保护作用效果;Gnps添加量>1.0wt.%时,则对这两方面的性能改善作用都不明显。在本研究中Gnps最佳添加量为0.5~1.0wt.%;(4)Gnps的添加能增强ZRE涂层缺陷处的抗剥离性能;0.5Gnp-40ZRE和40-ZRE这两种涂层在浸泡过程中均出现两个阶段变化,前期阶段是缺陷处金属基体被阴极保护,涂层剥离尚未发生,后期阶段为缺陷处金属基体发生阳极溶解,涂层开始剥离。