冷轧钢板因具有良好的性能,被广泛用于家电、汽车、工业设备和工程机械的制造中。但冷轧钢在应用过程中容易腐蚀,常需对其进行表面处理以延长使用寿命。在传统的表面处理技术中,磷化是一种重要的防腐蚀技术。常温快速磷化处理技术因克服了中高温磷化能耗高、成本大的特点,成为目前研究较为活跃的一种技术,受到普遍关注。随着社会的发展,节能环保已成为当前趋势,因此绿色环保的冷轧钢表面硅烷化处理技术成为一项有意义的研究。本文研究了在冷轧钢表面制备常温磷化膜和硅烷膜的工艺条件,以及添加稀土化合物对硅烷膜性能的改性作用。应用极化曲线、硫酸铜点滴试验测试制备膜层的耐腐蚀性能,盐水全浸泡测试对其与有机涂层间的结合力进行评价,扫描电子显微镜(SEM)对膜层的表面形貌进行表征。以硫酸铜点滴变色时间为指标,通过正交试验的方法确定了磷化液的最优配方。应用极化曲线和硫酸铜点滴实验的方法,通过单因素实验法测试了酸比、浸渍时间和磷化温度对磷化膜性能的影响并确定最佳工艺条件。在冷轧钢表面制备双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物(商品名:Si-69)硅烷膜,采用极化曲线的方法,通过单因素实验法确定了Si-69溶液的配制方法。应用极化曲线和硫酸铜点滴实验的方法,通过单因素实验法测试浸泡时间、固化时间和固化温度对硅烷膜性能的影响,确定最佳工艺条件。将最佳工艺条件下制备的磷化膜和Si-69硅烷膜与空白冷轧钢进行性能对比。极化曲线和硫酸铜点滴试验结果显示:磷化膜和Si-69硅烷膜显著的增强了冷轧钢的耐腐蚀性能,但Si-69硅烷膜的耐蚀性能优于磷化膜。盐水全浸泡实验显示磷化膜和Si-69硅烷膜都增强了基体与有机涂层间的结合力,但Si-69硅烷膜对结合力的增强作用大于磷化膜。扫描电子显微镜(SEM)显示空白冷轧钢表面有划痕和坑洞;磷化膜表面呈现出凹凸不平并有少量空隙的片状结构;Si-69硅烷膜表面较磷化膜为平整,有一些线型凸起。为进一步提高硅烷膜的性能,探索了于Si-69溶液中添加稀土氯化物,在冷轧钢表面制备稀土改性硅烷膜的方法。选用CeCl3、YCl3、LaCl3作为添加物。采用极化曲线测试的方法,得到不同稀土氯化物的改性硅烷膜耐腐蚀性能最佳时添加稀土氯化物的量,此为稀土氯化物添加量的最优参数。用最优参数下制备的稀土改性硅烷膜与Si-69硅烷膜进行对比,极化曲线和硫酸铜点滴实验显示稀土改性硅烷膜耐腐蚀性能优于Si-69硅烷膜。盐水全浸泡实验显示,稀土改性硅烷膜对金属基体与有机涂层间的结合力增强作用大于Si-69硅烷膜。扫描电子显微镜(SEM)显示稀土改性硅烷膜的表面呈现均匀致密的结构,表面十分平整。