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金属表面硅烷处理技术具有处理工艺过程简单、能耗低、对环境友好等优点,使得金属表面硅烷化处理技术拥有可观的市场前景。但是硅烷膜自身存在的膜薄、力学性能差、无法自身修复等缺点也在一定程度上限制了其应用。而且,在硅烷的工业化应用过程中,硅烷工作液的水解度数据是建槽过程中浓缩液稀释倍数研究以及硅烷循环利用过程的重要依据。本论文以双-(3-三甲氧基硅基丙基)胺(BAS)和乙烯基三乙酰氧基硅烷(VTAS)的混合体系为研究对象,研究内容主要包括三个方面:(1)采用气相色谱内标法对混合体系中两种硅烷的水解度进行定量研究;(2)对纯硝酸锆成膜的制备工艺进行优化;(3)以硝酸锆对硅烷进行掺杂改性制备锆盐/硅烷复合膜,通过探讨浸渍条件对双电极体系的开路电压的影响,研究所制备膜的极化曲线及交流阻抗,提出锆盐/硅烷复合膜在浸渍过程中的成膜机理,并用扫描电镜与原子力显微镜对膜的表面进行观察分析。采用气相色谱内标法分别得到样品中CH3OH和CH3COOH的浓度值,并通过进一步计算得到BAS/Micxy V、BAS/Industrial V和BAS/Maya V混合硅烷水解液中两种硅烷的水解度分别为11.4%/29.1%,8.4%/26.9%和33.1%/27.9%,结合红外光谱法、极化曲线和Cu SO4点蚀实验结果进一步验证了三水解液样品性能的优劣顺序为BAS/Micxy V>BAS/Industrial V>BAS/Maya V,同时也表明气相色谱法可为硅烷水解液性能优劣的评判提供有效的定量依据。对于硝酸锆的成膜过程,当浸渍时间为5min,浸渍温度为30℃,工作液p H=4,硝酸锆浓度为0.0039mol/L时,所制备锆膜具有最优的耐腐蚀性能。对锆盐/硅烷复合膜的成膜机理的研究表明:在浸渍过程中混合溶液中的硝酸锆优先在冷轧钢表面沉积,硅烷吸附在剩余的表面且在这个过程中锆对硅烷进行填充,通过极化曲线得到的锆盐/硅烷复合膜和锆膜+硅烷膜复合膜中锆膜的覆盖率分别为46.9%和49.6%,也进一步验证了上述机理,交流阻抗和极化曲线的测试结果表明:锆盐/硅烷复合膜的耐腐蚀性能均优于纯锆膜和纯硅烷膜。