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硅烷化处理是一种新型的金属表面预处理技术,它是通过在金属表面制备硅烷膜层来达到预处理的目的。这种技术不但环保,而且可以显著地提高金属与有机涂层间的结合强度,从而极大地改善了环境污染和有机涂层易脱落的问题。近年来,随着硅烷化处理技术的日趋成熟,它将有望取代传统的磷化、铬酸盐钝化等预处理技术。本文选择了γ-氨丙基三乙氧基硅烷(γ-APS)、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷(γ-GPS)、1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷(BTSE)三种硅烷,对硅烷的水解工艺,在Q235钢表面硅烷膜层的固化工艺,硅烷膜层的结构表征以及性能进行了研究。通过正交实验设计,优化了γ-GPS/BTSE混合硅烷的水解工艺。优化后的水解工艺：硅烷含量为6vol.%,γ-GPS与BTSE硅烷的体积比为2：3,去离子水与无水乙醇的体积比为1：3,pH值为4.0,水解时间为72h。通过研究固化温度和时间对硅烷膜性能的影响,优化了硅烷膜的固化工艺,优化出的固化温度为120℃,固化时间为30min。利用FTIR和XPS对硅烷膜层结构进行分析表征,结果表明,硅烷膜中含有Si-C、 Si-O-Si、Si-OH等官能团。通过极化曲线和交流阻抗测试,表明Q235钢表面经过不同的硅烷预处理后,其耐蚀性均有提高,其中,γ-GPS/BTSE混合硅烷膜层的自腐蚀电流密度最低,阻抗值最大,耐蚀性最好。通过粘结性能测试、中性盐雾实验以及交流阻抗测试,研究了硅烷膜对环氧涂层性能的影响,结果表明,经过γ-GPS/BTSE混合硅烷处理后,Q235钢与环氧涂层间的粘结强度最大,达到24.52MPa,经过γ-GPS、γ-APS硅烷处理后,粘结强度也得到显著提高,但BTSE硅烷处理后,粘结强度仅为8.73MPa,这说明单独使用BTSE硅烷并没有达到金属表面预处理的效果。中性盐雾实验和交流阻抗测试的结果表明,硅烷膜的存在(BTSE硅烷膜除外)可以显著地提高环氧涂层的耐蚀性能,延长环氧涂层的使用寿命。