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铝表面硅烷化处理是近年兴起的绿色环保表面处理技术，它可以有效替代对环境造成严重污染的铬酸盐转化处理和磷化工艺。但传统的硅烷化处理工艺需采用高醇含量的水解体系，这限制了该技术的应用推广。针对这一不足，本文采用了低醇含量的水基硅醇体系在铝表面制备硅烷膜，并在该体系中对硅烷膜的制备工艺及膜层性能进行了优化。（1）水基硅醇体系中硅烷膜制备工艺优化。采用复相水解方法制备水基硅醇溶液，采用单因素水平试验研究固化过程中时间、温度对乙烯基三乙氧基硅烷（VTES）膜层性能的影响，得出硅烷膜的最佳固化工艺参数为：100℃固化30min。采用脉冲电辅助沉积法在铝表面制备了双-[γ-（三乙氧基）硅丙基]-四硫化物（BTESPT）硅烷膜，并通过电化学阻抗谱（EIS）及动电位扫描极化曲线分析了不同沉积电位、沉积时间下膜层的耐蚀性能。结果表明，脉冲电辅助沉积硅烷膜的最佳工艺参数为正向沉积电位-0.6VSCE，负向沉积电位-1.6VSCE，正负沉积时间比1:1，该条件下制备的硅烷膜孔隙率仅为0.04%，保护效率高达92.45%。采用扫描电子显微镜/X-射线能量衍射谱（SEM/EDS）分析硅烷膜的微观形貌及元素组成。结果表明，金属铝经水基硅醇体系浸涂处理后，表面形成了厚度为188nm的BTESPT膜层，且电辅助沉积有利于形成表面粗糙度更高、更为均匀致密的硅烷膜。（2）硅烷-铈盐杂化膜的制备及性能表征。采用正交试验法确定水基硅醇体系中硅烷-铈盐杂化膜的最佳制备工艺条件为：铈盐浓度0.01mol/L、H2O2浓度15ml/L、浸凃时间90min、浸凃温度35℃。通过电化学方法分析了杂化膜的耐蚀性能，并通过盐水浸泡试验研究了杂化膜的耐久性，采用SEM/EDS分析了杂化膜的微观形貌及元素组成。EIS及极化曲线测试结果表明，硅烷-铈盐杂化膜具有较单一硅烷膜和铈盐转化膜更好的致密度及疏水性，且杂化膜对铝基底的阴、阳极反应均起到了明显的抑制作用，将腐蚀电流密度降低到约10-7A/cm2，有效提高了铝的耐腐蚀性能。7d盐水浸泡实验结果表明，铈盐掺杂后使膜层具有了一定的“自修复”能力，使杂化膜在盐水浸泡过程中Rct值一直保持在105·cm2左右，能够为金属基底提供与铬酸盐钝化膜相当的长效防腐作用。SEM及EDS结果表明，铈盐掺杂后将硅烷膜的厚度增加到约500nm，并有效提高了膜层的均匀度与致密度。（3）功能性双硅烷膜的制备及性能表征。采用两步浸涂法在水基硅醇体系中制备了BTESPT/VTES及BTESPT/γ-（2，3环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷（γ-GPS）两种双硅烷膜，并分别在膜层上刷涂了丙烯酸涂层（AC）和双组份环氧涂层（EC）。通过电化学方法分析了双硅烷膜的耐蚀性能，并采用盐水浸泡试验分析了双硅烷膜/涂层试样的耐久性。 EIS及极化曲线测试结果表明， BTESPT/VTES膜及BTESPT/γ-GPS膜的膜层阻抗均接近106·cm2，高于单一的BTESPT、VTES及γ-GPS膜层；双硅烷膜沉积能够使铝试样的Ecorr正移，有效提高了金属基底的耐腐蚀性能。90d盐水浸泡实验结果表明，BTESPT/VTES/AC及BTESPT/γ-GPS/EC试样在浸泡90d后阻抗值仍分别保持在9.50×106·cm2和6.37×1010·cm2，明显高于单硅烷膜/涂层试样。采用拉开法测定了沉积双硅烷膜后的铝表面的涂层附着力，结果表明，双硅烷膜与有机涂层具有很好的相容性，且BTESPT/γ-GPS/EC的配套性优于BTESPT/VTES/AC。BTESPT/γ-GPS膜层的SEM及EDS结果表明，铝表面形成了均匀致密、相互交联的双硅烷膜，内层BTESPT膜层厚度约为200nm，外层γ-GPS膜层厚度约为180nm，双硅烷膜沉积增加了膜层的整体厚度及表面粗糙度，能够有效提高铝基底与有机涂层的结合力。