金属表面硅烷化处理技术在工业中的应用

• 作 者: 冀晓丽
• 发表日期: 2013年01期
• 关键词: 金属表面处理 硅烷化 硅烷膜 有机硅 硅烷的应用

传统的金属表面防护处理技术如磷酸盐转化、铬酸盐钝化等技术对环境并不友好,随着当今环保呼声的日渐高涨,迫切需要研究新型绿色的表面处理工艺。其中金属表面硅烷化处理技术。因其独特的结构和优异的性能,被认为是传统方法最理想的替代处理技术。所以采用有机硅烷薄膜或其溶液对金属进行表面处理已应用于多种金属和金属合金的防腐蚀中。本课题通过阅读大量的相关文献,对金属表面硅烷化处理技术的发展现状、发展前景及现有的工艺技术、设备技术、工程技术和在实际中的应用情况等进行调研分析,与传统的金属表面防护处理技术相比,总结其优缺点,找出该技术现存的问题和不足,确定今后需改善和着重研究的方向。研究表明,经硅烷处理后,金属基体与有机硅之间以—Me—O—Si—共价键形式结合,基体表面钝化,通过水解、缩聚、脱水缩合等化学反应,完成对金属表面改性处理。与其它有机涂料的表面处理技术相比有着令人瞩目的独特的优越性,其具备无污染、处理件耐蚀性好、与涂层结合牢固、处理过程无渣、常温可行、与原有涂装处理工艺相容等特点,具有环保、节能、低排放、低使用成本等优点,具有较高的应用价值。但是硅烷膜极薄(200nm～300nm).这限制了提供长时间腐蚀保护的能力,且不具有自愈能力。因此需重点研发低成本、环保友好、且具有自修复能力和更高耐蚀性的金属表面硅烷化处理技术,同时硅烷溶液的水解稳定性及防止硅烷失效等方面的理论研究也有待深入地研究。硅烷作为新型环保前处理技术,在国际上已经得到广泛应用,我国的一些研究机构在本世纪初也开始着手这方面的研究,其作用机理、影响因素、制备方法已被广泛研究,并取得了一定的研究成果。目前这方面的研究主要应用于铝、锌、镁等金属或其合金领域,如在汽车零部件及家用电器等行业的应用。而在碳钢等工程材料中,还需要更进一步的研究发展。