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金属表面硅烷化处理

2025-07-08

1.金属表面处理

金属表面处理是对金属表面进行加工,以便达到改善金属表面的物理或化学性质的目的。喷砂、化学机械抛光、机械研磨、化学抛光、电镀、物理气相沉积和化学转化处理等都是常用的金属表面处理技术。典型的表面化学处理还有氧化和磷化处理。

2.硅烷化处理的成膜机理

金属表面官能基有机硅烷膜由三部分组成。最内层为金属基质表面的氧化层;中间层是聚硅氧烷与金属的粘接界面层;而在最外层是富集的Si-O-Si键,其中有大量的致密的Me-O-Si的键的有机硅氧烷层。

硅烷在金属界面形成的Me-O-Si共价键,使硅烷和金属间有非常强的吸附力,同时,附着在金属表面的硅烷之间的-SiOH基团结合形成三维网状结构的硅烷膜,在干燥过程中和之后电泳漆或喷粉过程中,通过有机官能团之间的交联缩聚反应结合在一起,形成一个强大的化学键,并最终形成固体薄膜结构。

3.硅烷化处理的优点

硅烷化处理相比于传统的磷酸盐处理有几个优点:无有害的重金属离子,不加热,不含磷处理时间短,容易控制;沉淀物少;省去了表面调整过程;槽液可以被重复使用;铁,镀锌钢,铝和其它金属产品可以在同一条生产线进行处理是一种环保型的新的金属表面处理技术。

4.硅烷化处理的缺点

相比的铬酸盐膜或磷化膜的几微米厚度,硅烷膜非常的薄(200-300nm导致硅烷膜无法提供长期的防腐保护的能力,耐蚀性难以满足高档汽车等高耐蚀性的要求。改性硅烷的工艺稳定性、实用性及其微观机理还需要进一步研究。硅烷膜与各种有机涂装层的配套性研究尚不够系统。