近年来，无毒氧化层在金属表面的应用是一种很有前途的方法，可以有效地防止金属表面的腐蚀。研究人员主要研究不同类型的无机涂层如TiO₂、ZrO₂、SiO₂和CeO₂对钢的耐蚀性的影响。这些涂层具有良好的机械性能(强度、硬度、耐磨性等)、化学和热惰性、高介电常数和热膨胀系数等显著优点，减少了热处理过程中开裂的可能性。此外，它们具有生物相容性，因此在医学上有广泛的应用(如生物植入物等)。

壳聚糖(CS)是仅次于纤维素的最丰富的天然聚合物，它是从多糖甲壳素中衍生出来的。壳聚糖(CS)由于其成本低、比溶性好，是一种很有前途的防腐涂层材料。壳聚糖(CS)层的另一个非常有用的特性是与金属基体和溶胶-凝胶涂层都有良好的附着力。多项研究证明，壳聚糖可作为不同缓蚀剂的聚合物储层。此外，它的基质可以在体块或界面上进行修饰。

新开发的混合多层膜提高了低碳钢的耐腐蚀性能，该多层膜由低碳钢涂覆有电沉积锌亚层(1µm)、壳聚糖(CS)中间层和溶胶-凝胶法的ZrO₂涂层(顶层)组成。中间壳聚糖(CS)层是通过将镀锌钢基体浸在3%的中分子量壳聚糖的酒石酸水溶液中获得的，该溶液由β-(1–4)连接的D-氨基葡萄糖和N-乙酰-D-氨基葡萄糖组成，脱乙酰度约为75–85%(CS)。

结果表明，应用的”三明治“多层系统具有牺牲特性，有望在含有氯离子作为腐蚀活化剂的腐蚀介质中保护钢基体。新获得的混合多层涂层系统具有致密结构和疏水性。在外极化条件下，它们对腐蚀行为表现出积极的影响，这与它们的各种特征无关：形貌、晶粒尺寸、表面粗糙度和接触角。由于其无定形结构、疏水表面以及壳聚糖中间层和氧化锆顶层的积极特征的结合，它们延长了镀锌钢在氯化物腐蚀介质中的使用寿命。

图1.前驱体混合物干燥后的DTA/TG曲线(a)和”三明治“多层涂层结构的XRD图谱(b)。

图2.T25(左)和T100(右)样品的二维和三维形貌

图3.壳聚糖-ZrO₂多层膜O1s光谱(左)和C1s光谱(右)的反褶积。

图4.壳聚糖-ZrO₂多层膜的Zr3d核级光谱。

图5.表面的水滴照片：仅CS层，RT处理(a)，仅CS层，100°C热处理(b);3层ZrO₂层(c)

图6.”三明治“结构T25(a);”三明治“结构T100(b)表面上水滴的照片。

图7.T25、T100和参考钢基体在5wt.%NaCl溶液(钢=低碳钢)模型介质中的PD极化曲线。

图8.T25、T100和低碳钢样品在5wt.%NaCl溶液模型介质中的电阻抗谱研究。

图9.样品T25(a)和T100(b)的截面。