自锁螺母铝合金表面硅烷处理的工艺方法

铝合金表面硅烷处理的工艺方法主要有浸渍法和电沉积法。

浸渍法

浸渍法在硅烷处理中应用最广泛，其具有易操作、能耗低、工艺简单、成膜稳定等优点。Yuan W等[10]的研究表明：铝合金在硅烷处理液中浸泡5s后，所得膜层的厚度及耐蚀性与在铬酸盐处理液中浸泡30 min后所得膜层的相当。

铝合金表面硅烷膜的厚度与硅烷处理液的质量分数有关。硅烷处理液的质量分数越高，膜层厚度越大，二者呈线性关系。但是，当硅烷处理液的质量分数超过5%时，硅烷水解产物的自聚速率会明显加快，容易导致溶液分层，严重影响硅烷处理液的使用和储存。一般而言，硅烷膜的理想厚度为50～100 nm。太薄的膜层难以沉积均匀，而且也难以与涂层中的聚合物混合良好;而太厚的膜层则缺乏机械强度且易变脆。

pH值是影响硅烷处理液稳定性的最主要因素。硅烷处理液体系中同时存在着水解和缩合两个反应，且二者处于竞争状态。为保证体系中硅烷的质量浓度尽可能的高，就要控制缩合反应的发生。曾恩[11]的研究表明：当pH值为3.0～5.O时，硅烷处理液的存放时间最长，表明弱酸性溶液介质条件更利于硅烷的水解。

硅烷处理液配制好后需要陈化一段时间才能使用，以溶液从浑浊变清澈为标准确定陈化时间。由于硅烷的缩合是吸热反应，温度升高有利于缩合反应的进行，使溶液的稳定时间明显缩短。研究表明[12]：随着温度的升高，硅烷的水解速率先下降后上升，15～30℃为最佳的溶液配制温度;最佳的水解时间为1h，如果时间过长，会发生过度缩合，效果明显降低。

要提高硅烷膜的质量，加热干燥是最好的方法。不同的硅烷处理液所需要的干燥温度不同，一般在120℃左右，有些需要在150℃。温度太高对硅烷膜有破坏作用。干燥时间为10～30 min，超过1h，硅烷膜的性能急剧下降。

值得注意的是，铝合金在硅烷处理前，需要很高的表面质量，任何残留在其表面的杂质都会影响硅烷分子的吸附质量，且清洗后金属表面应该具有良好的润湿性。