镁合金作为21世纪的“绿色工程材料”，凭借其密度低、比强度高、导电导热性能良好等优势广泛应用于航空航天、电子工业和汽车制造等领域。然而，镁合金耐蚀性差、化学反应活性高，这严重阻碍了它的规模化应用。因此，如何提高镁合金耐蚀性，尤其是长期耐蚀性，是该领域一个亟待解决的问题。在其表面构建自修复复合涂层是一种常用且有效的策略，基于此，本工作研制了一种兼具自报告和自修复功能的复合防腐涂层。
该工作首先合成了一种新型的离子液体接枝的羧基化碳纳米管（CCNT-IL），然后将该材料应用于微弧氧化（MAO）涂层中，有效地克服了纳米管材料的团聚和离子液体易脱落的问题。此外，将pH指示剂酚酞（PP）封装到MAO涂层表面的微孔中，随后将CCNT-IL纳米材料掺入复合涂层，开发了一种智能复合涂层体系（MAO/PP/CCNT-IL）。研究结果表明，该复合涂层不仅显著提高了镁合金的防腐能力，还使其具有良好的自报告和自修复性能。MAO/PP/CCNT-IL的腐蚀电流密度为2.24×10-9 A cm-2，远远低于MAO涂层（1.43×10-7 A cm-2）。此外，中性盐雾试验结果表明，突出的粉红色可以警告表面微损伤，这可以在12 min内通过颜色变化快速发现。同时，作为缓蚀剂的CCNT-IL可以与基底中的Mg2+发生反应，形成CCNT-IL/Mg2+螯合物，覆盖在受损区域，实现自修复。这种智能复合涂层有望在实际的材料保护方面展示巨大的应用潜力。
该成果以“A smart composite coating with self-reporting and self-healing functions to enhance corrosion protection for magnesium alloys”为题发表于涂层领域著名期刊《Progress in Organic Coatings》（中科院二区期刊，2023年影响因子为6.6）。2021级硕士研究生皇甫慧洁为论文的第一作者，郭续更副教授、张敬来教授和王丽教授为论文共同通讯作者。该工作得到国家自然科学基金项目、河南省杰出外籍科学家工作室项目和河南省高等学校重点科研项目计划基础研究专项的支持。
论文链接为：https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2023.107598
