铝阳极氧化技术是在铝合金表面上原位生长一层具有防护性、装饰性以及一些其他的功能性氧化膜。该氧化膜不仅使铝合金表面硬度和耐磨性得到很大提高,同时也使其耐蚀性得到增强,大大扩展了铝合金的应用范围。但是受到阳极氧化自身生长机理限制,在阳极氧化膜生长的同时还伴随着阳极氧化膜的溶解,最终形成多孔结构膜层,使膜层的腐蚀防护性能受限,工业生产中通常对阳极氧化膜进行封孔处理来解决这一问题。针对这一问题,本文根据阳极氧化膜的组分结构特点,提出一种新的封闭处理方法:采用硅烷化处理方法对铝合金阳极氧化膜进行封闭处理,以期获得比传统封闭法更为有效、环保的阳极氧化膜封闭处理技术。本研究选用6061铝合金板材作为基体材料。首先对铝合金阳极氧化膜硅烷化处理的可行性进行了探索,研究发现阳极氧化膜表面直接进行硅烷化处理可以显著提高膜层耐蚀性;进而根据阳极氧化膜组分特点以及硅烷化机理,对阳极氧化膜进行羟基化预处理,即通过预处理在阳极氧化膜表面形成富含羟基的化合物,以利于硅烷化过程的进行,促进硅烷成膜。研究表明,适当的羟基化预处理能够进一步增强硅烷化处理效果,使膜层耐蚀性得到大幅度的提升。本文探索了水热法、碱性溶液处理法、预制层状双金属氢氧化物法等三种阳极氧化膜的羟基化预处理方法,并着重研究水热预处理对阳极氧化膜硅烷化过程的影响。通过红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)分析预处理前后阳极氧化膜表面成分变化;通过SEM观察阳极氧化膜不同封闭处理后的微观形貌特征;通过动电位极化曲线、失重实验、接触角测试、中性盐雾实验考察羟基化预处理对阳极氧化膜硅烷化处理后的耐蚀性;研究结果表明:阳极氧化膜层的主要成分是非晶态A1203,其次还含有少量的AlOOH与Al(OH)3,其中富含羟基的化合物AlOOH是保证阳极氧化膜能够进行硅烷化处理的基础。阳极氧化膜直接进行硅烷化处理后,膜层的疏水性变大,耐蚀性有较为明显的提高。但是由于阳极氧化膜表面羟基量不足,与硅醇之间的缩合反应受到限制,导致阳极氧化膜微孔等缺陷的封闭不完全,使阳极氧化膜膜层耐蚀性提高受限。水热法是非常有效的阳极氧化膜羟基化预处理方法,能够显著增强氧化膜的硅烷化处理效果,使膜层耐蚀性大幅度提升。该方法在阳极氧化膜表面形成羟基化合物的同时,水热反应产物对阳极氧化膜微孔又具有一定的封闭作用,即对膜层耐蚀性的提升具有双重效应。水热预处理的温度和时间等工艺参数对氧化膜表面的羟基化程度具有显著的影响,在90℃下进行30min的水热处理后膜层主要成分转变为AlOOH,大量羟基化合物的存在使硅烷化效果得到显著增强。同时研究发现,阳极氧化膜表面A1-O键的配位形态对硅烷化处理效果也有重要的影响。通过碱性溶液进行阳极氧化膜的羟基化预处理时,溶液组分及pH值、处理温度和时间等参数对处理效果影响较大,工艺不当会导致阳极氧化膜受到破坏,无法达到预期目的。溶液组分及工艺参数尚需进一步研究。通过预制层状双金属氢氧化物法也可以达到阳极氧化膜表面羟基化的目的,从而使硅烷化效果显著提升,进一步增强氧化膜耐蚀性。然而受层状双金属氢氧化物耐热性的影响,该方法仅适用于可低温短时固化的硅烷膜的预处理。该法与水热法相比难以显见优势。