表面涂覆层（涂层）是金属材料最常用的防护手段之一。现代涂层涂装体系由金属表面的化学转化层（预处理层）和其上涂覆的防护涂层组成。其中,预处理层不仅起到暂时性防护作用,还为涂层与基体提供良好的结合性能,在整个防护体系中起着至关重要的作用。传统预处理层磷酸盐转化或铬酸盐钝化处理因造成严重的环境问题而日益受到限制,而一些新型绿色预处理层技术虽然可以减少对环境的不良影响,但因其工艺时间较长（如稀土盐转化处理）、所得膜层较薄（如传统sol-gel技术）等因素限制它们的实际应用。相比之下,电沉积sol-gel薄膜预处理技术很好的解决了这些问题。主动防护涂装体系由于含有活性组分,具备被动防护涂层所没有的良好防护性能,即在涂层遭受破坏后,仍然可以对金属基体起到保护作用。主动防护性能主要是通过在涂装体系（预处理层、底漆层或表面涂层）中引入缓蚀剂来实现。目前,缓蚀剂引入主要侧重于利用微/纳存储器作载体,负载缓蚀剂后再掺入涂层中；而对预处理层作缓蚀剂存储器的报道则较少。本论文中,研究了电沉积二氧化硅（e-SiO₂）薄膜预处理层的防护机制；提出了以e-SiO₂预处理层作为缓蚀剂存储器构建主动防护涂装体系用于金属防护；提出了以不同有机硅烷复合修饰的e-SiO₂薄膜为预处理层构建主动防护涂装体系。本论文主要研究工作包括：（1）研究了电沉积二氧化硅薄膜预处理层的防护机制。采用EIS、SVET测试不同沉积时间下e-SiO₂薄膜的短期防护性能,提出了膜厚对短期防护性能的影响。指出当电沉积e-SiO₂薄膜保持完整时,其短期防护性能与薄膜厚度呈正相关关系；而当薄膜遭受破坏时,其短期防护性能则随着薄膜厚度的增加呈现先增强后下降的趋势。SVET测试结果显示适当的沉积条件制备的e-SiO₂薄膜具有一定的自修复性能。此外,利用其具有分层次的高粗糙且多孔的表面结构,用于缓蚀剂负载。湿热试验表明缓蚀剂的负载,提升了纯e-SiO₂薄膜的短期防护性能。（2） 以电沉积SiO₂中间层为缓蚀剂的存储器构建具有主动防护性能的涂装体系。利用e-SiO₂中间层分别负载了吸附膜型（聚乙烯吡咯烷酮,PVP）和沉淀膜型缓蚀剂（葡萄糖酸锌,ZnG）,结合环氧树脂构建了新型具有主动防护性能的涂装体系并用于低碳钢的腐蚀防护。SEM表明缓蚀剂的负载并没有改变e-SiO₂薄膜粗糙多孔的形貌,EDX面能谱表明缓蚀剂在e-SiO₂中间层中分布均一,TG及元素分析测试表明了e-SiO₂中间层存储器负载缓释剂的能力与纳米存储器基本相当,拉伸实验表明了新型主动防护涂装体系具有良好的结合性能。缺陷涂层样品的加速腐蚀测试以及完整涂层样品的原位电化学测试均表明了新型主动防护涂装体系的腐蚀防护性能显著提高。相比于最近报道的基于涂层中掺杂纳米存储器的主动防护涂装体系,我们提出的新型主动防护涂装体系表现出了更好的耐蚀性能。（3）复合有机硅烷修饰的电沉积e-SiO₂薄膜中间层为预处理层构建主动防护涂装体系。利用电沉积e-SiO₂薄膜中间层为预处理层,以复合有机硅烷进行修饰,结合环氧树脂有机涂层,构建了新型防护涂装体系并用于低碳钢的腐蚀与防护。拉伸实验表明复合硅烷体系中GPTMS起到硅烷偶联剂的作用,提供了与后续涂层良好的结合性能；缺陷涂层的加速腐蚀测试表明了有机双硅烷BTSE则为涂装体系提供了更好的防护性能,从而提高涂装体系的整体耐蚀性能。完整涂层EIS、铁离子溶出、缺陷涂层EIS、中性盐雾实验以及原位微区SVET测试,均表明GPTMS、BTSE以体积比2：1的复合涂装体系具有更好的腐蚀防护性能,微区测试结果表明了该体系还具有一定的自修复性能。