6061鋁合金上硅烷膜的制備與稀土元素改性.pdf

1、硅烷偶聯(lián)劑既含有能水解的硅氧烷又含有能與其他材料結(jié)合的有機官能團，具有獨特的結(jié)構(gòu)特征，最初被用作粘接劑，密封劑和表面處理劑。從20世紀90年代起，研究學者把它應用在金屬表面防護方面，發(fā)現(xiàn)硅烷偶聯(lián)劑有較好的金屬防護作用。硅烷偶聯(lián)劑制備硅烷膜的過程安全，綠色不會對環(huán)境產(chǎn)生污染，可以很好的替代磷化等對環(huán)境和人體有危害的金屬處理手段。目前硅烷偶聯(lián)劑大多數(shù)被用于冷軋鋼，鍍鋅鋼，鎂合金等金屬表面。本文主要研究了在6061鋁合金上制備硅烷膜的工藝條件

2、，和添加稀土元素對形成的硅烷膜進行改性。
　　本文通過動電位極化曲線，抗硫酸銅變色測試，3.5％NaCl溶液浸泡實驗和掃描電鏡來研究硅烷膜的性質(zhì)和成膜規(guī)律。
　　本文采用浸涂法制備了γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)在6061鋁合金表面硅烷膜。研究發(fā)現(xiàn):當硅烷溶液濃度為3％，乙醇與水的比例為22∶75，溶液pH值為11，室溫下水解72小時后，試樣浸泡3分鐘，180℃下固化120分鐘就可以得到致密均勻的硅烷膜。
　　

3、本文同時還研究了γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷(KH-570)在鋁合金表面的硅烷膜的制備和性能研究。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn):當硅烷溶液濃度為8％，甲醇與水的比例為，溶液的pH為4，室溫水解12小時后，試樣浸泡3分鐘，120℃下固化60分鐘就可以得到均勻致密的硅烷膜。
　　實驗對比了γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷(KH-570)這兩種不同的硅烷偶聯(lián)劑在成膜時的條件及性能。實驗結(jié)果表明，這兩種

4、硅烷膜都能對6061鋁合金起到很好的防護作用，且γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)的防護性能較好，溶液的穩(wěn)定性也較好。
　　本文在研究了在γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷(KH-570)最優(yōu)條件的基礎上在硅烷溶液中添加稀土氯化物來對硅烷膜進行改姓。添加的稀土氯化物為20g/LCeCl3、20g/LYCl3、20g/LLaCl3，硅烷溶液中稀土氯化物的添加量分別為0.0％、0.04％、0.2％、0.4％（質(zhì)量分數(shù)）。當添加量