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金属表面硅烷处理技术
朱丹青
1
，WimJ.vanOoij
1
，王一建
2,
，陆国建
2
，沈泉飞
2
，支波
2
（1.美国依科技术公司，美国俄亥俄州辛辛那提；2.杭州五源科技实业有限公司，浙江杭州310000）
摘要：根据金属腐蚀及涂层防腐原理，研究了金属表面硅烷
处理工艺技术及处理后的功能特性，分别进行了中性盐雾、铜
加速醋酸盐雾、电偶腐蚀、大气暴露和海水浸泡试验。结果表
明，金属表面硅烷处理工艺技术可以取代涂装前磷化及铬化处
理。该技术具有常温处理、无毒性无污染的特点，可广泛应用
于涂装前处理与防腐领域。
关键词：硅烷；防腐；盐雾试验；电偶腐蚀；大气暴露；海水
浸泡；涂装
中图分类号：TG178文献标志码：A
文章编号：1004–227X(2009)10–0067–05
Silanetreatmenttechnologyonmetalsurface//ZHU
Dan-qing,VANOOIJWimJ.,WANGYi-jian,LU
Guo-jian,SHENQuan-fei,ZHIBo
Abstract:Basedontheprincipleofmetalcorrosionand
coatingprotection,thefunctionalpropertiesofsilane
treatmenttechnologyonmetalsurfaceanditsposttreatment
werestudied,andtheneutralsaltspray,copper-accelerated
aceticacidsaltspray,galvaniccorrosion,atmospheric
exposureandseawaterimmersiontestswereconducted.The
resultsshowedthatthesilanetreatmenttechnologyonmetal
surfacecansubstitutethephosphatingandchromating
processesofcoatingpretreatment.Thesilanetreatment
technologyhasthecharacteristicsofnormaltemperature
treatment,avirulenceandnon-pollution,andcanbeapplied
inthefiledofcoatingpretreatmentandcorrosionprotection.
Keywords:silane;corrosionprotection;saltspraytest;
galvaniccorrosion;atmosphericexposure;seawaterimmersion;
coating
First-author’saddress:ECOSILTechnologiesLLC,
Cincinnati,Ohio,USA
1前言
涂装前磷化处理的铬钝化工艺作为一种主要的金
属防腐技术，广泛应用于不同的工业领域，如汽车、
飞机和船舶工业等。然而铬化物中所含的六价铬离子
收稿日期：2008–07–01修回日期：2009–03–01
作者简介：朱丹青，材料工程学博士，资深材料工程师，主要研究方向
为金属表面腐蚀与防护。
通讯作者：王一建，高级工程师，(E-mail)wyj@pentatomic.com。
的毒性和致癌性严重阻碍了该工艺的使用。随着近年
来人们对环保意识的加强，铬化合物的替代物(或称
“绿色防腐剂”)的研究开发正方兴未艾。本文所要介
绍的硅烷便是其中最具潜力的一种。总体来说，以有
机硅烷为主的金属表面防锈技术具有工艺过程简单、
无毒性、无污染、适用广泛等优点。经硅烷处理过的
金属表面的防腐性优异，对有机涂层的附着力良好。
2防腐机理
2.1金属/涂料界面基本原理
涂料与金属界面的作用取决于附着力(或称界面
力)，它可以是分子间作用力、静电吸引力，也可以是
化学键。计算表明，当2个固体间距在0.4nm以内，
亦即达到分子间作用力的有效近程时，分子间作用力
可达10
8
~10
9
N/m
2
(100~1000MPa)，即使不用黏接
剂，也能实现黏接。
但实际工作中，人工所获得的最平整表面仍有
20.0nm左右的凹凸度。可见涂料与金属界面的附着力
不仅取决于界面上的力学强度，还取决于界面区和本
体之间的力学性质。如果断裂发生在远离界面的本体
相中或靠近界面的薄层中，则称为内聚断裂，此时可
以认为涂层附着力好；如果断裂发生在界面区内，则
称为界面断裂，此时说明附着力差。涂料与金属之间
的附着力就是分子之间或原子之间的相互作用力，主
要有化学键力和分子间作用力2种。涂层附着力可采
用冲击试验(GB/T1720–1979《漆膜附着力测定法》)
进行测试。
2.2涂层防腐蚀机理
涂料涂装的目的就是装饰与防腐，其机理如下：
(1)防渗透机理，涂层是金属/腐蚀介质的阻挡层，防止
腐蚀介质的渗透；(2)提高界面电阻，大部分金属/腐蚀
介质构成的电化学腐蚀通过有机涂层提高界面电阻，
减少电化学腐蚀的表面积；(3)改性涂料添加防锈剂，
利用钝化与阴极保护原理达到防腐目的。
金属表面硅烷处理技术
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2.3金属表面硅烷处理机理
硅烷是一类硅基的有机/无机杂化物，其基本分子
式为：
23
R(CH)Si(OR)
n
′。其中OR是可水解的基团，R′
是有机官能团。在发现其防腐性能以前，硅烷作为胶
黏剂被广泛应用于玻璃或陶瓷等强化高聚复合材料
中。据报道，经过少量硅烷处理的玻璃强化体与高聚
物基体形成的界面具有很好的黏接强度，因此大大提
高了复合材料的整体机械性能。系统而全面的硅烷防
锈性能研究始于20世纪90年代初
[1-9]
。通过这些研究
发现，硅烷可以有效地用于以下金属或合金的防护：
铝及铝合金，锌及锌合金(包括镀锌钢板)，铁及铁合
金(包括普通碳钢及不锈钢)，铜及铜合金，镁及镁合
金。
硅烷在使用前通常需要进行水解。常用的方法是
制成硅烷水溶液，其水解平衡反应式可简单表示为：
323
Si(OR)3HOSi(OH)3ROH++≡≡U
其中，主要的水解产物为SiOH。当溶液中形成了足量
的活性SiOH基团，该溶液便可以用作金属的表面处
理。应当注意的是，上述水解反应是逐步进行的。
硅烷在金属表面的成膜过程如图1所示。
(a)凝聚前(b)凝聚后
(a)Beforecondensation(b)Aftercondensation
图1金属表面硅烷成膜过程
Figure1Processofsilanefilmformingonmetalsurface
在浸泡过程中，水解后的硅烷分子(
3
Si(OR)≡)通
过SiOH基团与金属表面的MeOH基团(其中Me表示
金属)形成氢键，而快速吸附于金属表面(图1a)。在随
后的晾干过程中，SiOH基团和MeOH基团进一步凝
聚，在界面上生成Si─O─Me共价键，其平衡反应式如
下：
2
SiOHMeOHSiOMeHO++≡≡≡––
界面硅烷液金表面属
U
另一方面，剩余的硅烷分子则通过SiOH基团之间
的凝聚反应在金属表面上形成具有Si─O─Si三维网状
结构的硅烷膜(图1b)：
2
SiOHSiOHSiOSiHO++≡≡≡––
硅烷液硅烷液硅烷膜
U
一般认为，Si─O─Me键的形成使得硅烷膜紧密地
黏合在金属表面。硅烷膜的厚度主要取决于硅烷溶液
的浓度。
2.4硅烷/金属系统的结构表征
当硅烷成膜于金属表面之后，由于硅烷溶液中的
SiOH基团与金属表面的MeOH基团产生凝聚，因此在
界面上形成胶黏力很强的Si─O─Me共价键。该键与
Si─O─Si键一起，在界面区域形成一种新的结构，或
称“界面层”。图2以金属铝为例，显示了硅烷处理
后的金属表面结构。由图2可以看出，该界面层主要
包括Al─O─Si键和Si─O─Si键，其化学成分类似于
(Al
2
O
3
)
x
·(xSiO
2
)
y
。研究表明，该界面层的形成为金属
表面获得良好的保护奠定了重要基础。
图2硅烷处理后的金属铝表面结构
Figure2Surfacestructureofaluminummetalaftersilane
treatment
值得注意的是，界面上的Si─O─Al共价键虽然使
硅烷与金属表面牢固地黏合在一起，但该键本身的水
稳定性并不好。当大量的水侵入时，Si─O─Al共价键
会水解，重新形成Si─OH和Al─OH基团。很显然，
当界面上大量的Si─O─Al共价键水解后，界面的黏合
力会大大降低，从而导致硅烷膜从金属表面剥落并进
一步失去其防腐性能。因此，硅烷膜的抗水性是防止
Si─O─Al共价键水解，保持界面良好黏合强度的关键。
研究表明，以下2种方法可以有效提高硅烷膜的抗水
性：一是使Si─OH基团充分凝聚，形成抗水性好的
Si─O─Si三维网状结构；二是采用带有疏水基团的硅
烷。随着硅烷膜抗水性的提高，膜内的水量被大大降
低，由此防止了Si─O─Al共价键的水解，保持了界面
良好的黏合强度，并进一步保证了硅烷膜的防腐性能。
2.5硅烷的防腐机理
图3为AA2024-T3(Al–Cu–Mg)在0.6mol/LNaCl
溶液中测量到的极化曲线。经硅烷处理的AA2024-T3
的腐蚀电流大大低于未经处理的试样。此处硅烷的膜
厚约为500nm，远低于通常的铬化膜(大于1000nm)。
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从这个意义上说，硅烷的耐蚀效率要高于铬钝化膜。
图30.6mol/LNaCl溶液中AA2024-T3的极化曲线
Figure3PolarizationcurveofAA2024-T3in0.6mol/LNaCl
solution
硅烷的防腐机理与铬钝化膜的不同，后者以改变
金属表面氧化层的电化学性质来阻止金属的腐蚀，而
形成于金属表面的硅烷膜却并不直接影响其氧化层性
质。以金属铝为例，已知金属铝腐蚀从点蚀开始，点
蚀的长大由腐蚀产物的扩散速率控制。也就是说，腐
蚀产物若在原点蚀坑处积累而不扩散，则会导致原点
蚀再次钝化，从而终止了腐蚀进程。铝表面经硅烷处
理后，由于硅烷界面层与金属表面结合紧密，早期点
蚀产生的腐蚀产物被牢固地覆盖在界面层下而更不易
移动。因此，原点蚀有足够的时间再次钝化，而宏观
上的金属锈蚀也因此被抑制了。
3试验材料及方法
3.1硅烷溶液的配制
研究中涉及的硅烷可分为2类：疏水型和亲水型。
对于疏水型的硅烷，需要大量的有机溶剂(如乙醇)加
以辅助溶解。以配制w=5%的硅烷溶液为例，溶液中
硅烷、去离子水、乙醇的体积比为5∶5∶90。硅烷溶
液的pH应在4~8之间，溶液在此pH范围内具有长
时间的稳定性。
研究中经常使用的溶液浓度为2%和5%，前者用
于金属涂覆前的表面预处理，主要目的是提高金属表
面对有机涂层的胶黏性，其膜厚小于100nm；后者成
膜厚度在500nm左右，在某些情况下，可直接用作金
属表面涂层来保护金属。
3.2金属的硅烷表面处理
表面处理步骤为：脱脂剂清洗金属─清水冲洗─
压缩空气吹干金属表面─浸涂于硅烷溶液中5~30s─
晾干。
值得注意的是，金属表面需彻底清洗，清洗后的
表面应该有良好的润湿性，否则，任何残存的表面杂
质都会影响硅烷分子的吸附质量。除了浸涂，硅烷溶
液还可以喷涂或刷涂在金属表面。在铬钝化处理中，
浸涂时间通常是数分钟。相比之下，硅烷处理工艺中
浸涂时间相对短暂。这是因为浸涂时溶液中硅烷分子的
吸附过程极为迅速，而主要的成膜过程是在晾干阶段。
3.3硅烷膜的结构表征
了解金属表面上硅烷膜的结构对深入理解硅烷膜
的防腐机理至关重要。本文采用了不同的图谱分析技
术对硅烷膜的结构以及硅烷和金属的界面进行了研
究。这些技术包括傅立叶变换红外光谱(FTIR)，飞行
时间二次离子质谱(ToF-SIMS)，X射线光电子分析
(XPS)以及扫描电子显微镜(SEM)。此外，一直被用
作腐蚀测试的电化学阻抗谱(EIS)也在本研究中显示
了其作为表面技术分析的巨大潜力
[4,9]
。
3.4腐蚀性能试验
本研究采用了各类工业标准测试实验，如中性盐
雾试验、铜加速醋酸盐雾试验、电偶腐蚀试验、大气
暴露试验以及海水腐蚀试验等。此外，直流极化曲线
和容阻图谱分析也是本研究中2种主要的试验手段。
4结果与讨论
4.1中性盐雾试验
图4为AA6061(Al–Mn–Si)试样经过336h中性盐
雾试验的结果。
(a)未经处理(b)经铬化处理(c)经硅烷处理
(a)Untreated(b)Chromatetreated(c)Silanetreated
图4AA6061试样的336h中性盐雾试验
Figure4NeutralsaltspraytestofAA6061samplefor336h
由图4可以看出，未经处理的试样已经严重锈蚀，
铬化处理的表面呈现一定程度的脱色，但没有锈蚀现
象；硅烷处理过的表面仍然保持着原来的金属光泽，
也没有发生锈蚀。应当指出的是，其他铝合金如
AA2024-T3(Al–Cu–Mg)、AA7075-T6(Al–Zn–Mg)和
AA5005(Al–Mn–Mg)经硅烷处理后都显示出了相似的
试验结果。
图5为聚酯(PET)粉末涂覆的热镀锌钢板试样经
过1000h中性盐雾试验的结果。从图5可以看出，经
过铬化处理和硅烷处理的效果相当，全都达到了涂层
脱落小于5mm的标准。
金属表面硅烷处理技术
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(a)经硅烷处理(b)经铬化处理
(a)Silanetreated(b)Chromatetreated
图5聚酯粉末涂覆镀锌钢板试样的1000h中性盐雾试验
Figure5Neutralsaltspraytestofgalvanizedsteelsheet
coatedwithpolyesterpowderwith1000h
4.2铜加速醋酸盐雾试验
图6为聚氨酯(PU)粉末涂覆的AA5005(Al–Mn–Mg)
试样经过240h铜加速醋酸盐雾试验的结果。
(a)未经处理(b)经铬化处理(c)经硅烷处理
(a)Untreated(b)Chromatetreated(c)Silanetreated
图6聚氨酯粉末涂覆AA5005试样的铜加速醋酸盐雾试验
Figure6Copper-acceleratedaceticacidsaltspraytestof
AA5005samplecoatedwithpolyurethanepowder
由图6可知，未经处理的试样表面上涂层脱落严
重，暴露的金属表面明显锈蚀；而经过铬钝化处理和
硅烷处理的试样与PU涂层黏接牢固，无涂层脱落及锈
蚀现象。
4.3电偶腐蚀试验
图7为AZ91B(Mg–Al)镁合金的电偶腐蚀试验结果。
(a)未经处理(b)经硅烷处理
(a)Untreated(b)Silanetreated
图7AZ91B镁合金的电偶腐蚀试验
Figure7GalvaniccorrosiontestofAZ91Bmagnesiumalloy
图7中的AZ91B试样在试验前由不锈钢螺钉固
定，经过24h中性盐雾暴露，硅烷处理过的试样表面
(尤其是螺钉周围)没有显示任何锈蚀迹象，而未经处
理的螺钉周围区域出现严重的电偶腐蚀。
4.4大气暴露试验
图8为白色丙烯酸面漆和环氧树脂中层漆涂覆的
热轧钢试样经过1年大气暴露试验后的结果(试验地
点为美国加利佛尼亚海湾地区)。从图8可以看出，未
经处理的试样虽然没有明显的涂层剥落迹象，但原来
白色的PU面漆已经变为褐色。这表明涂层覆盖下的
热轧钢表面已锈蚀，锈蚀产物(即褐色氧化铁)侵入涂
层引起色变。而经过硅烷表面处理的试样基本保持原
有的白色，表明热轧钢表面的锈蚀程度被有效抑制。
(a)未经处理(b)经硅烷处理
(a)Untreated(b)Silanetreated
图8热轧钢试样的大气暴露试验
Figure8Atmosphericexposuretestofhot-rolledsteelsample
4.5海水浸泡试验
在船舶工业中，奥氏体不锈钢AL6XN(20Cr24Ni6Mo)
因具有优良的机械性能而有望成为新一代的船舶用
材。可是传统的环氧树脂涂料容易使该不锈钢和涂料
界面造成缝隙腐蚀，因此尝试运用硅烷处理工艺来解
决这一问题。
图9为AL6XN试样经3个月海水浸泡试验的结果
(试验地点为美国北卡罗来纳州的WrightsvilleBeach)。
(a)涂覆环氧树脂(b)经硅烷处理(c)经硅烷处理并涂覆
铜抗微生物吸附涂料
(a)Coatedwithepoxyresin(b)Silanetreated(c)Silanetreatedandcoated
withcopperanti-foulingpaint
图9奥氏体不锈钢AL6XN试样的海水浸泡试验
Figure9Seawaterimmersiontestofausteniticstainlesssteel
AL6XN
金属表面硅烷处理技术
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由图9a可以看出，未经硅烷处理但涂覆环氧树脂
的试样仍然出现了明显的间隙腐蚀；只经过硅烷处理
的试样(图9b)无明显腐蚀；而经过硅烷处理并涂覆了
铜抗微生物吸附涂料的试样(图9c)，不锈钢和涂料界
面完整。该试验持续进行了9个月，所有硅烷处理的
试样都通过了试验，没有显示任何腐蚀迹象。
5国内涂装工程应用案例
5.1汽车等速驱动轴涂装线
涂装工艺(全喷淋)流程为：预脱脂─脱脂─2次水
洗─纯水洗─硅烷处理─脱水干燥─喷漆(喷粉)─固
化─成品检验。
本工艺采用中低温无磷脱脂剂，硅烷产品为
ECO-004(美国依科技术公司，pH7~8)，固化烘道附
加了高红外辐射加热器(美国开源节能公司)。
本生产线与普通磷化/燃油加热设备相比，投资成
本降低20%~30%，生产车间面积减少20%~30%，
运行综合成本降低20%~25%。
5.2灭火器筒体内外粉末涂装生产线
水系灭火器筒体要求内外粉末喷涂，通常采用磷
化处理，残渣附着后，不能保证内腔涂层的质量，而
且工序复杂。
传统磷化处理工艺为：预脱脂─脱脂─2次水洗─
表调─磷化─水洗─热水洗─脱水干燥。其中预脱脂、
脱脂、磷化、热水洗4个工序均要求加热至40~60°C。
硅烷处理工艺为：超声脱脂─水洗─纯水洗─硅
烷处理─脱水干燥。其中只有超声脱脂工序要求加热
至40~60°C，而且比传统磷化工艺节省了4个工序。
5.3客车车架阴极电泳涂装生产线
热轧钢板与型材(散件)除油/除锈/防锈浸渍工艺
流程为：脱脂─水洗─酸洗─水洗─中和─水洗─脱
水油防锈。
成型后客车车架硅烷处理工艺(浸喷结合)：无磷
预脱脂(喷淋)─脱脂(浸)─水洗(喷)─水洗(浸)─纯
水洗(浸)─纯水洗(喷)─硅烷处理(浸/喷ECO-101，
美国依科技术公司)─纯水洗(浸/喷)─纯水洗(喷)─
阴极电泳工序。
上述工艺与阴极电泳传统的三元体磷化处理工艺
相比，节省了表调钝化工序，生产线上仅无磷脱脂需
加温至40~50°C，其他工序全部在常温下进行。废水
经相关环保部门检测，直接排放可达到GB8978–1996
《污水综合排放标准》的要求。
6结论
(1)腐蚀试验结果显示，经硅烷处理的金属表面
具有优异的防腐性能，并且对常用有机涂层有良好的
附着力，其效果与铬钝化工艺相当，可应用于钢铁、
有色金属的喷漆、粉末涂装、电泳涂装的前处理中。
(2)相关机理研究表明，硅烷及金属的界面区域
形成的“界面层”是金属表面获得良好保护的重要基
础。界面层与金属表面紧密结合，有效阻止了早期腐
蚀产物的扩散，因此从宏观上大大降低了金属的锈蚀
程度。另外，抗水性是硅烷膜成功防护金属的又一关
键因素。
(3)金属表面硅烷处理技术具有节能(常温处
理)、环保无污染(无重金属离子等毒害物质)等特点，
可以广泛应用在金属制品涂装前处理及防锈领域中。
参考文献：
[1]VANOOIJWJ,CHILDT.Protectingmetalswithsilanecouplingagents[J].
Chemtech,1998,28(2):26-35.
[2]SUBRAMANIANV,VANOOIJWJ.Effectoftheaminefunctional
grouponcorrosionrateofironcoatedwithfilmsoforganofunctional
silanes[J].Corrosion,1998,54(3):204-215.
[3]VANOOIJWJ,ZHUDQ,PRASADG,etal.Silanebasedchromate
replacementsforcorrosioncontrol,paintadhesion,andrubberbonding[J].
SurfaceEngineering,2000,16(5):386-396.
[4]VANOOIJWJ,ZHUDQ.Electrochemicalimpedancespectroscopyof
bis-[triethoxysilypropyl]tetrasulfideonAl2024-T3substrates[J].Corrosion,
2001,57(5):413-427.
[5]PETRUNINMA,NAZAROVAP,MIKHAILOVSKIYUN.Formation
mechanismandanticorrosivepropertiesofthinsiloxanefilmsonmetal
surfaces[J].JournaloftheElectrochemicalSociety,1996,143(1):
251-257.
[6]BECCARIAAM,CHIARUTTINIL.Theinhibitiveactionof
metacryloxypropylmethoxysilane(MAOS)onaluminiumcorrosionin
NaClsolutions[J].CorrosionScience,1999,41(5):885-899.
[7]UNDERHILLPR,DUQUESNAYDL.Corrosionresistanceimpartedto
aluminumbysilanecouplingagents[M]//MITTALEDKL.Silanesand
othercouplingagents,Vol2.Utrecht:VSP,2000:149-158.
[8]YUANW,VANOOIJWJ.Characterizationoforganofunctionalsilane
filmsonzincsubstrates[J].JournalofColloidandInterfaceScience,1997,
185(1):197-209.
[9]ZHUDQ,VANOOIJWJ.Structuralcharacterizationofbis-[triethoxy-
silylpropyl]tetrasulfideandbis-[trimethoxysilylpropyl]aminesilanesby
Fourier-transforminfraredspectroscopyandelectrochemicalimpedance
spectroscopy[J].JournalofAdhesionScienceandTechnology,2002,16(9):
1235-1260.
[编辑：吴杰]
金属表面硅烷处理技术
作者：朱丹青，WimJ.vanOoij，王一建，陆国建，沈泉飞，支波，ZHUDan-qing，VANOOIJWimJ，
WANGYi-jian，LUGuo-jian，SHENQuan-fei，ZHIBo
作者单位：朱丹青,WimJ.vanOoij,ZHUDan-qing,VANOOIJWimJ(美国依科技术公司,美国,俄亥俄州,辛辛那提)，王
一建,陆国建,沈泉飞,支波,WANGYi-jian,LUGuo-jian,SHENQuan-fei,ZHIBo(杭州五源科技实业有限公司
,浙江,杭州,310000)
刊名：电镀与涂饰
英文刊名：ELECTROPLATING&FINISHING
年，卷(期)：2009，28(10)
被引用次数：0次
参考文献(9条)
1.VANOOIJWJ.CHILDTProtectingmetalswithsilanecouplingagents1998(02)
2.SUBRAMANIANV.VANOOIJWJEffectoftheaminefunctionalgrouponcorrosionrateofironcoatedwithfilmsof
organofunctionalsilanes1998(03)
3.VANOOIJWJ.ZHUDQ.PRASADGSilanebasedchromatereplacementsforcorrosioncontrol,paintadhesion,andrubber
bonding2000(05)
4.VANOOIJWJ.ZHUDQElectrochemicalimpedancespectroscopyofbis-[triethoxysilypropyl]tetrasulfideonAI2024-T3
substrates2001(05)
5.PETRUNINMA.NAZAROVAP.MIKHAILOVSKIYUNFormationmechanismandanticorrosivepropertiesofthinsiloxanefilmson
metalsurfaces1996(01)
6.BECCARIAAM.CHIARUTTINILTheinhibitiveactionofmetacryloxypropylmethoxysilane(MAOS)onaluminiumcorrosionin
NaClsolutions1999(05)
7.UNDERHILLPR.DUQUESNAYDLCorrosionresistanceimpartedtoaluminumbysilanecouplingagents2000
8.YUANW.VANOOIJWJCharacterizationoforganofunctionalsilanefilmsonzincsubstrates1997(01)
9.ZHUDQ.VANOOIJWJStructuralcharacterizationofbis-[triethoxysilylpropyl]tetrasulfideandbis-
[trimethoxysilyipropyl]aminesilanesbyFourier-transforminfraredspectroscopyandelectrochemicalimpedance
spectroscopy2002(09)
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pH值的硅烷溶液随时间电导率的变化情况，表征硅烷溶液水解的最佳pH值；采用金相显微镜对有机.无机杂化膜的表面形貌进行表征；对有机.无机杂化膜进行动电位极化曲线测定及
测试后的金相显微图表征有机.无机杂化膜的耐腐蚀性能，并与铬酸盐表面处理的腐蚀性能进行对比。
结果表明，亲水性的KH550的水解性能优于疏水性的-APS，但KH550的水解性能不稳定；在不添加冰醋酸的情况下，硅烷溶液水解非常缓慢，在添加入冰醋酸以后，硅烷溶液水解
程度瞬间达到最大，随着时间的增加，硅烷溶液中的硅烷部分发生缩合，最后水解和缩合达到一个动态的平衡；稳定之后，pH值越小，-APS硅烷溶液的水解性能越好，但溶液pH值对
硅烷溶液水解程度的影响不是非常大。pH值小于等于7时，有机.无机杂化膜的防腐性能与裸露试样的防腐性能相当；pH值大于7时，有机.无机杂化膜的防腐性能有很大程度的提高
，其中当pH值为10时，有机一无机杂化膜的防腐性能最佳。试样在硅烷溶液浸渍60s之前，浸渍时间越长，膜层越致密，效果越好，而浸渍60s后，浸渍时间的变化对膜层厚度和膜的
表面形貌几乎没有影响。动电位极化试验与试验后的金相显微图表明，浸渍60s的有机.无机杂化膜防腐性能最佳。-APS硅烷溶液制备的有机.无机杂化膜随着浸渍次数的增加膜层防
腐性能降低，浸渍1次，固化时间为10min时防腐性能最好。与铬钝化膜相比，有机.无机杂化膜的自腐蚀电压更大，电流密度更小。有机.无机杂化膜更均匀致密、防腐性能更优越。
有机-无机杂化膜无污染，该工艺可以有效的取代铬钝化工艺。
在-APS溶液中添加稀土金属盐后，当-APS溶液的pH值为10，浸渍时间为20～30min时，有机一无机复合杂化膜的防腐性能最佳。
3.期刊论文许立宁.路民旭.徐喜成.姚海东.XULining.LUMinxu.XUXicheng.YAOHaidong钢表面硅烷处理层的粘接性能及防腐性能-
北京科技大学学报2008,30(1)
介绍了硅烷与钢之间的作用机理、钢表面硅烷处理层的形成过程以及硅烷处理层与环氧树脂涂层之间的结合.研究了硅烷处理工艺参数对环氧树脂/钢界面粘接强度以及硅烷处理
层防腐性能的影响,分析了其内在规律,探讨了粘结性能与防腐性能之间的相关性.
4.期刊论文彭天兰.满瑞林.别子俊.琚海涛.唐翰卿.PENGTian-lan.MANRui-lin.BIEZi-jun.JUHai-tao.TANGHan-qing氨丙基甲基
二甲氧基硅烷防腐保护镀锌钢板的研究-河南化工2008,25(9)
本次实验采用氨丙基甲基二甲氧基硅烷在镀锌钢板表面制备抗腐蚀保护膜,采用正交实验得出硅烷钝化最优工艺条件:硅烷浓度V(SCA)=2mL,钝化时间t,1=10s,固化温度
T=100℃,固化时间t2:5h.采用醋酸铅点滴和交流阻抗研究试样的耐腐蚀性能,实验结果表明试样经硅烷钝化后耐腐蚀性得到大幅度提高,耐黑变时间达到35s,阻抗值达到1600
Ω.初步讨论了硅烷的成膜机理和各因素对成膜的影响.
5.期刊论文朱淮军硅烷浸渍技术在高性能混凝土中的防腐保护效果-混凝土2009(10)
系统研究了不同品种的硅烷浸渍剂对高性能混凝土的防水防腐保护的影响,探讨了冻融循环、酸碱环境、涂覆量等因素对混凝土防腐保护性能的影响.试验结果表明,硅烷浸渍剂
对高性能混凝土有着非常好的防护效果,吸水率显著下降,氯化物吸收量降低值大于93%,渗透深度达到3mm以上,具有良好的抗冻融循环和耐酸碱性.最佳用量为300mL/m2.
6.期刊论文刘省平硅烷浸渍和环氧涂层防腐工艺在桥梁中的应用-城市建设与商业网点2009(15)
本文结合硅烷浸渍和环氧涂层两种防腐工艺,将其用于大桥凝土结构的防腐中去,观察总结得出以下结论.
7.期刊论文李丹.梁亮.蒋晨.黄凯.闵绍进.LiDan.LiangLiang.JiangChen.HuangKai.MinShaojin环境友好型水性涂料复合膜防腐
性能的研究-涂料工业2010,40(8)
通过在线检测硅烷的水解程度,确定了KH-560硅烷偶联剂的最佳耐腐蚀浓度,利用水解硅烷在钢铁基材表面成膜再与水性涂料复合成膜,提高金属表面的防腐作用.研究发现复合膜
比水性聚丙烯酸酯乳液膜涂层的耐腐蚀性能提高4～5倍,是未经处理裸铁的288倍左右,并促进了水性涂层附着力.
8.期刊论文徐溢.王楠.徐铭熙.XUYi.WANGNan.XUMing-xi钢铁表面防腐硅烷膜表面涂层-重庆大学学报(自然科学版)2001,24(2)
研究了硅烷试剂直接用作金属表面防腐涂层的优越性及替代磷化技术的可能性,对在优选出的工艺操作条件制得的硅烷试剂膜,采用反射红外光谱对制得的膜进行成分和结构分
析,用椭圆光谱法测定涂层厚度,由电化学腐蚀实验和硫酸铜点蚀试验进一步验证了SA膜的防腐效果。
9.期刊论文张微.龙军峰.张津.丁婷.余永梅.张红霞.马培培.ZHANGWei.LONGJun-feng.ZHANGJin.DINGTing.YUYong-mei.ZHANG
Hong-xia.MAPei-pei硅烷增强镁合金防腐有机涂层的研究-表面技术2009,38(6)
为了提高镁合金的耐腐蚀性能,结合硅烷处理和胶粘涂层技术在AZ31镁合金表面制备了环氧防腐涂层.通过扫描电镜对涂层表面形貌进行观察,采用划格法、浸泡法及盐雾试验等
分析镁合金表面硅烷处理对有机涂层的附着力及耐蚀性的影响.研究结果表明:采用KH-550型硅烷进行处理后,镁合金基体与有机涂层之间形成化学键,涂层与基体结合牢固,附着力为
1级,耐饱和盐水23d不起泡.硅烷处理明显提高了有机涂层对基体的附着力和耐蚀性,因此,硅烷+胶粘涂层的方法可用于镁合金的表面防腐.
10.学位论文苏红来有机-无机杂化纳米材料及其防腐性能研究2004
本论文在前期工作的基础上,选用防腐性能表现较好的硅烷偶联剂乙烯基三甲氧基硅烷(VMS)作为前驱体,用溶胶-凝胶法制备部分水解和完全水解的倍半硅氧烷(SSO)有机-无机杂
化材料,探讨了水解、固化条件对材料性能的影响,研究了涂有杂化膜的LY12铝合金试片在NaCl溶液中的腐蚀过程,提出了腐蚀防护机理.
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下载时间：2011年2月25日
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