中文摘要：

稀土元素在永磁材料、贮氢合金、电子发射材料、反应堆控制材料等领域具有广泛的应用；但其活泼性高，在潮湿空气中易被氧化、腐蚀，从而失去其原有的功能。为便于贮存、加工和使用，需要在稀土元素表面制备一层致密、附着力强、抗腐蚀的保护膜。鉴于铝及铝合金能在空气中形成致密而又坚固的Al2O3保护膜、电极电位较负能作为阳极涂层而使基体受到保护等特点，并考虑到铝薄膜已成功应用到与镧系元素同族的锕系元素的表面保护，本项目拟采用物理气相沉积、电沉积方法在镧系基体表面制备致密、附着力强的纳米铝薄膜；通过腐蚀测试技术，研究薄膜的厚度、成分、组织、结构、膜基结合状态对其在潮湿大气、典型介质中腐蚀行为的影响，确定最佳的薄膜厚度、成分、组织与结构；并利用XPS、Mossbauer谱、NMR技术研究膜基界面元素的价态、扩散、金属间化合物的形成等特性，得到合适的沉积工艺与后处理制度，为镧系基体的表面保护提供科学依据。

结论摘要：

镧系元素在永磁材料、贮氢合金、电子发射材料、反应堆控制材料等领域具有广泛的应用；但其活泼性高，在潮湿空气中易被氧化、腐蚀，从而失去其原有的功能。为便于贮存、加工和使用，需要在镧系元素表面制备一层致密、附着力强、抗腐蚀的保护膜。本研究项目根据镧系基体的特性及铝与铝合金薄膜的耐蚀作用，利用有机溶剂体系、无机熔盐体系、室温有机熔融盐体系等电化学方法，及真空蒸镀、磁控溅射技术等物理气相沉积方法在低碳钢和镧系基体上沉积出光滑均匀致密、耐蚀的纯铝及Al-Mg、Al-Mn、Al-Mo和Al-Ni合金薄膜，并研究了体系组分、电流密度、电镀时间等沉积工艺对薄膜形貌、成分、组织结构、厚度、耐蚀性、薄膜与基体结合力的影响规律，筛选出最佳的纯铝和铝合金薄膜的厚度、成分、沉积工艺参数。实验结果表明，纯铝及Al-Mg、Al-Mn合金薄膜具有较好的综合性能。研究了不同阳极氧化、封闭和后热处理下薄膜的形貌、组织结构、耐蚀性及薄膜与基体结合力的变化行为。进而通过XPS、SEM和XRD等分析技术，探究了镧系基体/铝薄膜界面的成分、物相组成和结合特征，为在镧系基体上制备出光滑均匀致密的铝及铝合金保护膜提供了科学依据。