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自鎖螺母鋁合金表面硅烷處理的工藝方法

鋁合金表面硅烷處理的工藝方法主要有浸漬法和電沉積法。

浸漬法

浸漬法在硅烷處理中應用最廣泛，其具有易操作、能耗低、工藝簡單、成膜穩(wěn)定等優(yōu)點。Yuan W等[10]的研究表明：鋁合金在硅烷處理液中浸泡5s后，所得膜層的厚度及耐蝕性與在鉻酸鹽處理液中浸泡30 min后所得膜層的相當。

鋁合金表面硅烷膜的厚度與硅烷處理液的質量分數有關。硅烷處理液的質量分數越高，膜層厚度越大，二者呈線性關系。但是，當硅烷處理液的質量分數超過5%時，硅烷水解產物的自聚速率會明顯加快，容易導致溶液分層，嚴重影響硅烷處理液的使用和儲存。一般而言，硅烷膜的理想厚度為50～100 nm。太薄的膜層難以沉積均勻，而且也難以與涂層中的聚合物混合良好;而太厚的膜層則缺乏機械強度且易變脆。

pH值是影響硅烷處理液穩(wěn)定性的最主要因素。硅烷處理液體系中同時存在著水解和縮合兩個反應，且二者處于競爭狀態(tài)。為保證體系中硅烷的質量濃度盡可能的高，就要控制縮合反應的發(fā)生。曾恩[11]的研究表明：當pH值為3.0～5.O時，硅烷處理液的存放時間最長，表明弱酸性溶液介質條件更利于硅烷的水解。

硅烷處理液配制好后需要陳化一段時間才能使用，以溶液從渾濁變清澈為標準確定陳化時間。由于硅烷的縮合是吸熱反應，溫度升高有利于縮合反應的進行，使溶液的穩(wěn)定時間明顯縮短。研究表明[12]：隨著溫度的升高，硅烷的水解速率先下降后上升，15～30℃為最佳的溶液配制溫度;最佳的水解時間為1h，如果時間過長，會發(fā)生過度縮合，效果明顯降低。

要提高硅烷膜的質量，加熱干燥是最好的方法。不同的硅烷處理液所需要的干燥溫度不同，一般在120℃左右，有些需要在150℃。溫度太高對硅烷膜有破壞作用。干燥時間為10～30 min，超過1h，硅烷膜的性能急劇下降。

值得注意的是，鋁合金在硅烷處理前，需要很高的表面質量，任何殘留在其表面的雜質都會影響硅烷分子的吸附質量，且清洗后金屬表面應該具有良好的潤濕性。