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本研究在金属铝及其合金的基底上，以硅烷和氧气为气源，氮气为载气，在自制的开管式筒型反应器里，通过常压化学气相沉积（APCVD）的方法制备了硅氧化物（SiOx）陶瓷膜层。在金属铝上制备硅氧化物陶瓷膜层的源料区反应为： SiH4+O2—旦2些匹些呻SiOx+H2O。 APCVD制备的温度为380℃～400℃，O2:SiH4（流量比）约为1:20～30，基底材料包括工业纯铝、铝镁合金、YZL等。沉积前，基底经过不同的表面预处理，预处理方式为有机溶剂处理、化学处理和打磨的不同组合。 本研究通过XPS测定了膜层的化学组成，利用TEM和XRD研究了其显微结构，并通过SEM和TEM对其形貌进行了考察。XPS测定结果表明，膜层是由硅、氧两种元素构成的，两者的化学计量比为1:1.60～1.80，是缺氧的。通过TEM衍射分析发现，衍射花样为宽泛的同心圆环；对膜层高分辨观察表明，该膜层主要为非晶结构，但又存在着局部有序的区域；通过XRD测试，进一步证实了TEM的结果，并且说明膜层为低温氧化硅的非晶／微晶结构。通过SEM观察，发现膜层的特征形貌有两种：一是表面膜层片状／舌状脱落后留下的较平坦的区域；二是球状／胞状堆积。另外，膜层的原始形貌还受到温度、基底、表面预处理等制备参数的影响。在TEM下观察到膜层具有均匀形貌，未发现质量衬度和衍射衬度，表现出典型的非晶形貌。 本研究对膜层的典型物理参数进行了测量。通过简单的方法测得膜层的密度约为2.58g／cm3；采用浮力法测试计算得孔隙率为9.27％，与其它多孔涂层的孔隙率比较，该膜层的孔隙率较大，比较疏松。由于膜层厚度及本征脆性的影响，我们无法准确测量膜层的硬度。 本研究采用聚四氟乙烯作为销试样，在MMW-1型销盘式摩擦磨损实验机上进行了摩擦实验。研究表明，销试样的硬度、基底材料的厚度对摩擦系数有正作用；基底的表面预处理也会影响摩擦系数。基底成分和膜层的后续处理对摩擦系数的影响不明显。通过CVD沉积和未沉积膜层的铝材的摩擦比较实验，发现CVD沉积可以减小摩擦系数，因而具有应用的可行性。 在本研究中，我们自行设计了一台测定膜层耐磨性的磨损机，用于与基底具有不同电性的膜层的耐磨性测量，使用中的对磨材料为淬火后的GCr15。膜层的磨损一时间曲线表明，磨损在开始阶段较为平稳，后来逐渐加剧。通过对不同试样加以比较，对相同条件下沉积的膜层，镁铝合金为基底时具有更好的耐磨性；经过表面化学预处理的膜层的耐磨性好于未处理的试样；CVD制备的陶瓷膜层的耐磨性优于铝表面的化学氧化膜。 在本研究中，膜层的电阻测试是在干燥和潮湿两种条件下进行的。干燥时膜层具有非常好的介电性；有水存在时，膜层的介电性降低，这证明了膜层是疏松多孔的。为了提高膜层在潮湿条件下的介电性能，对多孔膜层进行了封闭实验。封闭实验采用了两种方案，其中用水解硫酸钴水解封闭的膜层，在潮湿条件下的电阻没有提高：采用硅酸钠生成原硅酸封孔后的膜层，电阻有所提高，并且当环境偏碱性时，封孔效果较好。此外，我们还对以后进一步的实验提出了设想。 本研究通过机械拉伸实验、划痕实验以及弯曲实验对膜层与基底的结合性能进行了测试和评价。拉伸实验中，膜层未从基底上脱开，膜基结合强度大于粘接剂环氧树脂的最大剪切强度（SMPa）。弯曲实验的结果表明，膜基间有良好的结合性能和相互配合变形的能力。热冲击实验中，膜层没有与基底脱开，再次印证了上述结论，而且表明铝基氧化硅陶瓷膜层具有良好的抗热冲击性能，膜／基之间有好的热变形匹配能力。