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铝表面稀土转化膜技术和硅烷超疏水膜技术作为铬酸盐转化膜的替代工艺已经得到了广泛的关注。稀土转化膜作为阴极缓蚀剂具有结合强度高，耐持久性好等优点，但是易产生裂纹，影响了其耐蚀性能。硅烷超疏水膜均匀致密，可以有效阻止腐蚀介质的入侵，但是此类膜层耐久性较差，并且一旦遭到破环整个膜层会迅速失效。制备稀土-硅烷复合膜能实现稀土转化膜和硅烷超疏水膜的优势互补，为铝的腐蚀防护提供切实有效而又高效环保的工艺方法。本文对1060铝表面一种新型稀土-硅烷复合膜的制备工艺进行了探索，运用多种技术手段研究了复合膜的特征和性能，并对稀土-硅烷复合膜的成膜过程进行了系统分析。首先，运用对比试验，确定了以CeCl3·7H2O为主盐，以双（3（三乙氧基）硅丙基）四硫化物（BTESPT）为硅烷偶联剂，以ZrO2为纳米粒子的成膜配方。采用正交实验确定了稀土-硅烷复合膜的最佳工艺参数：CeCl3·7H2O浓度为0.1mol/L，H2O2浓度为60ml/L，NaF浓度为1g/L，双-[3-（三乙氧基）硅丙基]四硫化物（BTESPE）浓度为50mL/L，苯并三氮唑浓度为0.5g/L，溶液pH值为3.0。并且通过重铬酸钾耐蚀性测试研究得到了最佳成膜时间为20min。其次，运用扫描电镜、原子力显微镜、电化学阻抗、X射线光电子能谱和红外光谱等分析手段，对在最佳工艺条件下得到的纳米改性稀土-硅烷复合膜（Ce-Si-Zr复合膜）的表面形貌、疏水性、电化学性能、化学组成及其与基体的结合力等性能指标进行了研究，并将其与稀土转化膜（Ce膜）和未改性稀土-硅烷复合膜（Ce-Si复合膜）的相应性能和特点进行比较。研究了二氧化锆改性稀土-硅烷复合膜的膜层微观结构、在氯化钠溶液中的电化学性能、膜层与基体的结合力以及膜层疏水性，研究发现，较之单纯的稀土转化膜和未改性的稀土-硅烷复合膜，二氧化锆改性稀土-硅烷复合膜的膜层更为致密均匀，且膜层厚度达到1213μm，在NaCl溶液中表现出更好的电化学性能，其膜层结合力和疏水性也达到了较高水准。另外研究发现复合膜膜内层主要由Ce（III）的氧化物和氢氧化物构成，而膜外层的主要成分是硅烷偶联聚合而成的大分子网状结构。另外，运用扫描电镜、X射线能谱仪和电化学工作站等仪器设备，通过对膜层的表面微观形貌，表面元素组成和电化学性能随成膜时间的变化规律的研究，分析二氧化锆改性稀土-硅烷复合膜的成膜过程。研究发现，成膜的前5min，主要是沉积颗粒的堆积阶段，未形成完整的膜层结构；在5min20min时间段内，膜层快速生长并逐渐完善，性能也得到大幅提高；20min30min时间段内，膜层继续生长，但对性能改善不大；成膜时间继续增加，膜层增厚，但是在内应力作用下膜层出现开裂现象，严重影响了膜层的性能。