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1、金属表面硅烷处理技术.杭州五源金属表面硅烷处理技术朱丹青1，WimJ.vanOoij1，王一建2,*，陆国建2，沈泉飞2，支波2（1.美国依科技术公司，美国俄亥俄州辛辛那提；2.杭州五源科技实业有限公司，浙江杭州310000）摘要：根据金属腐蚀及涂层防腐原理，研究了金属表面硅烷处理工艺技术及处理后的功能特性，分别进行了中性盐雾、铜加速醋酸盐雾、电偶腐蚀、大气暴露和海水浸泡试验。结果表明，金属表面硅烷处理工艺技术可以取代涂装前磷化及铬化处理。该技术具有常温处理、无毒性无污染的特点，可广泛应用于涂装前处理与防腐领域。关键词：硅烷；防腐；盐雾试验；电偶腐蚀；
2、大气暴露；海水浸泡；涂装中图分类号：TG178文献标志码：A文章编号：1004–227X(2009)10–0067–05Silanetreatmenttechnologyonmetalsurface//ZHUDan-qing,VANOOIJWimJ.,WANGYi-jian*,LUGuo-jian,SHENQuan-fei,ZHIBoAbstract:Basedontheprincipleofmetalcorrosionandcoatingprotection,thefunctionalpropertiesofsilanetreatmenttechno
3、logyonmetalsurfaceanditsposttreatmentwerestudied,andtheneutralsaltspray,copper-acceleratedaceticacidsaltspray,galvaniccorrosion,atmosphericexposureandseawaterimmersiontestswereconducted.Theresultsshowedthatthesilanetreatmenttechnologyonmetalsurfacecansubstitutethephosphatingandc
4、hromatingprocessesofcoatingpretreatment.Thesilanetreatmenttechnologyhasthecharacteristicsofnormaltemperaturetreatment,avirulenceandnon-pollution,andcanbeappliedinthefiledofcoatingpretreatmentandcorrosionprotection.Keywords:silane;corrosionprotection;saltspraytest;galvaniccorrosi
5、on;atmosphericexposure;seawaterimmersion;coatingFirst-author’saddress:ECOSILTechnologiesLLC,Cincinnati,Ohio,USA1前言涂装前磷化处理的铬钝化工艺作为一种主要的金属防腐技术，广泛应用于不同的工业领域，如汽车、飞机和船舶工业等。然而铬化物中所含的六价铬离子收稿日期：2008–07–01修回日期：2009–03–01作者简介：朱丹青，材料工程学博士，资深材料工程师，主要研究方向为金属表面腐蚀与防护。通讯作者：王一建，高级工程师，(E-mail)wyj
6、@pentatomic.com。的毒性和致癌性严重阻碍了该工艺的使用。随着近年来人们对环保意识的加强，铬化合物的替代物(或称“绿色防腐剂”)的研究开发正方兴未艾。本文所要介绍的硅烷便是其中最具潜力的一种。总体来说，以有机硅烷为主的金属表面防锈技术具有工艺过程简单、无毒性、无污染、适用广泛等优点。经硅烷处理过的金属表面的防腐性优异，对有机涂层的附着力良好。2防腐机理2.1金属/涂料界面基本原理涂料与金属界面的作用取决于附着力(或称界面力)，它可以是分子间作用力、静电吸引力，也可以是化学键。计算表明，当2个固体间距在0.4nm以内，亦即达到分子间作用力的有
7、效近程时，分子间作用力可达108~109N/m2(100~1000MPa)，即使不用黏接剂，也能实现黏接。但实际工作中，人工所获得的最平整表面仍有20.0nm左右的凹凸度。可见涂料与金属界面的附着力不仅取决于界面上的力学强度，还取决于界面区和本体之间的力学性质。如果断裂发生在远离界面的本体相中或靠近界面的薄层中，则称为内聚断裂，此时可以认为涂层附着力好；如果断裂发生在界面区内，则称为界面断裂，此时说明附着力差。涂料与金属之间的附着力就是分子之间或原子之间的相互作用力，主要有化学键力和分子间作用力2种。涂层附着力可采用冲击试验(GB/T1720–1979
8、《漆膜附着力测定法》)进行测试。2.2涂层防腐蚀机理涂料涂装的目的就是装饰与防腐，其机理如下：
