硅烷化处理技术是一种新兴的金属表面处理技术,它具备低成本、绿色环保、适用面广及处理件耐蚀性优异的优势,可以有效替换严重污染环境的铬酸盐转化工艺和磷化工艺,成为国内外学者研究的热点。目前,该技术已在钢铁上得到应用,但在铝合金上的应用还较少,主要有膜层耐蚀性与金属表面传统处理工艺——铬酸盐转化工艺和磷化工艺存在一定差距,处理液不稳定等问题,从而限制了该技术的应用。在本文中,对硅烷化处理工艺进行系统研究,对硅烷浓度、pH值、水解时间等水解参数进行研究,对体系中膜层的制备工艺及性能进行优化,同时通过添加稀土添加剂以期能提高硅烷膜的性能。本文选取硅烷偶联剂KH-550对铝合金基体进行处理,对硅烷的水解工艺、硅烷膜的制备工艺、改性工艺以及涂装工艺进行研究。选用电导率测试法在线监测硅烷溶液的水解进程,选用单因素变量法和正交试验法对硅烷溶液的组成、水解时间、溶液pH值等因素进行研究,实验表明,KH-550/乙醇/去离子水的最佳比例为5/35/60,水解4h,pH值7为最佳参数值。采用单因素变量法研究硅烷偶联剂KH-550在铝合金基体表面的成膜工艺,采用CuSO4点滴测试及电化学极化曲线测试得出浸涂时间、固化时间、固化温度等成膜因素的最佳取值,从而确定硅烷膜的最佳成膜工艺。结果表明,铝合金基体在硅烷溶液中浸涂60s后放入电热鼓风干燥箱中180℃加热40min得到的硅烷膜具有较好的耐蚀性,硅烷膜经极化曲线测试得出腐蚀电流密度(Icorr)为3.043*10-7A/cm2,自腐蚀电位(Ecorr)为-0.607V；空白试样的腐蚀电流密度(Icoor)为1.262*10-5A/cm2,自腐蚀电位(Ecorr)为-0.931V,硅烷膜能够显著提高铝合金基体的耐蚀性。在盐水浸泡试验中,相比较于空白基体,硅烷膜能有效阻挡腐蚀介质的侵入,起到防腐蚀作用。疏水性试验表明,硅烷膜的涂覆能显著增大基体表面的接触角,提高基体疏水性,在空白基体与硅烷膜的对比中,疏水角从12.51。提升到了54.02。。采用扫描电镜和能谱仪对硅烷膜形貌及成分进行分析,硅烷膜能将基体表面的微孔填平,在金属表面形成一层由C、O、Si等元素构成的均匀、致密的膜层。采用单因素变量法对硅烷偶联剂改性工艺进行研究,通过掺杂稀土铈盐来增强硅烷膜的耐蚀性能,采用一步法制备铈盐改性硅烷膜并确定其最佳掺杂浓度为5×10-1g/L,CuSO4点滴测试及电化学测试结果表明此时基体耐蚀性较好且优于传统硅烷膜。在盐水浸泡试验中,铈盐改性硅烷膜的防腐能力优于传统硅烷膜,对基体起到更好的保护作用；对涂覆铈盐改性硅烷膜的基体进行扫描电镜和能谱分析,膜层表面均匀的分散着细颗粒物经EDS能谱分析得出细颗粒物成分中含有Ce元素；同时,在激光共聚焦显微分析图谱中,添加铈盐能显著增加膜层厚度,对阻止腐蚀介质的入侵起到一定的积极作用,从而能在一定程度上增加膜层的耐蚀性。基体涂覆有硅烷膜后一般在最外层涂装一层有机涂层起到保护或装饰的作用,采用电泳的方法在铝合金基体硅烷膜外涂覆一层有机涂层,采用盐雾试验测试基体的耐腐蚀性,实验结果表明有机涂层能够显著提高基体的耐蚀性；采用划格试验测试金属与有机涂层的结合力,测试结果显示硅烷膜作为中间层能够显著提高金属与有机涂层间的结合力,层间结合强度为0级。