王克士（山東省思威化學品安全評價中心，250014）

金屬表面硅烷處理技術(shù)

王克士（山東省思威化學品安全評價中心，250014）

隨著時代的進步，以及科學技術(shù)的發(fā)展，我國的金屬表面處理技術(shù)也在不斷的進行更新和改革，在傳統(tǒng)磷化工藝的基礎(chǔ)上，逐漸出現(xiàn)了低溫磷化、低鎳或無鎳磷化、無鉻磷化、超濾及納米等技術(shù)工藝，但依然無法從根本上改變磷化過程，仍具有高能耗、重金屬離子含量高、含致癌物、廢水廢渣排放多等缺陷。而在實踐的發(fā)展中，出現(xiàn)了一種新型的金屬表面處理技術(shù)，即表面硅烷化技術(shù)，它是一種新型的、綠色的金屬表面處理技術(shù)。目前硅烷技術(shù)在普通工業(yè)中已開始逐步取代鐵系和鋅系磷化，具有廣闊的應用前景，鑒于此，筆者針對金屬表面硅烷化處理技術(shù)進行了分析。

金屬表面；硅烷化；處理技術(shù)；分析

在各種金屬表面處理方法中，磷化處理是最為廣泛采用的方法。在家用電器、自行車、摩托車和汽車等行業(yè)中得到了廣泛應用，目的就是為了保證涂層優(yōu)良的耐久性和防腐蝕性能。但隨著社會的發(fā)展和時代的進步，人們的環(huán)保意識越來越強，傳統(tǒng)磷化技術(shù)表現(xiàn)出的諸多不足越來越明顯，如含磷、含鉻等環(huán)境污染物，需加熱、殘夜廢渣多、維護調(diào)整成本高等特點。在此種背景下，近年來出現(xiàn)了一種新式的金屬表面處理技術(shù)，即金屬表面硅烷化處理技術(shù)，它具有環(huán)保、節(jié)能、操作簡便、成本低等傳統(tǒng)磷化技術(shù)無可替代的優(yōu)點。

1 金屬表面硅烷化處理技術(shù)與傳統(tǒng)磷化技術(shù)的優(yōu)勢分析

金屬表面硅烷化處理技術(shù)，是一項綠色且新式的金屬處理技術(shù)，利用它可以對金屬表面抑或非金屬材料表面進行處理，硅烷化處理技術(shù)與傳統(tǒng)的磷鈍化處理技術(shù)、鉻鈍化處理技術(shù)相比較，它具有諸多的優(yōu)勢，其一，在應用此技術(shù)時，不會產(chǎn)生對人體有害的物質(zhì)或是氣體，在技術(shù)處理之后，也不會產(chǎn)生廢棄物，更無需采用除渣措施，對于環(huán)境來講也是無毒無害的。其二，應用這一技術(shù)的過程中，由于不像磷化處理工藝，需要應用除渣措施，處理液可重復使用，操作也較為便捷，無需再完成表調(diào)、鈍化等其他的環(huán)節(jié)，進而會大大的提升處理效率。其三，這一處理技術(shù)的應用可以提升金屬表面的附著力，應用更為高效。

2 硅烷化處理的技術(shù)原理及性能特點

硅烷化處理是以有機硅烷為主要原料對金屬或非金屬材料進行表面處理的過程，該過程通過引入硅烷基與基材形成共價鍵連接，在金屬表面形成高致密的保護膜。硅烷是一類含硅基的有機/無機雜化物，其基本分子式是X-R-SiY3，其中的Y指的是與硅原子連接的可水解基團，比如酰氧基以及氯基等等，而其中的R則是指非水解脂肪族鏈，其中的X則指的是可以和有機材料實現(xiàn)反應的基團，比如，乙烯基以及氨基等等。通過筆者的分析可知，這一試劑成分既有無機化合物，又有有機硅化合物，既有無機物分子的羥基作用，還有有機化合物的長分子鏈反應，最終實現(xiàn)多方面共同作用，形成牢固的保護膜。這樣，基材、硅烷和涂料之間可以通過化學鍵形成穩(wěn)固的膜層結(jié)構(gòu)。從其技術(shù)應用分析，與傳統(tǒng)的金屬表面技術(shù)手段相比較，它的附著力、防腐能力更強，而且應用方式也更加便捷，同時還具備環(huán)保性能，滿足環(huán)境保護的可持續(xù)發(fā)展原則，可見，這一技術(shù)的應用可謂是金屬表面處理技術(shù)的一次巨大改革[1]。

金屬表面硅烷化試劑它可以在極難融合的環(huán)境下，將有機物以及材料進行連接，對于這一過程有諸多的解釋，其中不乏表面浸潤理論、物理吸附理論、化學鍵理論以及可平衡理論等等，要想將這一過程中實現(xiàn)全面的分析和探究，僅憑單一的理論內(nèi)容很難表達完整，因此，就要將各個理論內(nèi)容實現(xiàn)有機的統(tǒng)一，進而對這一金屬處理技術(shù)的作用進行分析，這樣才能使技術(shù)分析更為科學、合理以及全面。

其中化學鍵理論的主要內(nèi)容包括：硅烷偶聯(lián)劑的表面張力較弱，它與無機材料的接觸面比較小，所以，運用這一理論內(nèi)容，運用金屬表面硅烷化處理技術(shù)可以有效的對玻璃、陶瓷以及金屬等物質(zhì)進行作用，為這些物質(zhì)的表面提供一層有效的保護膜，促進硅烷偶聯(lián)劑的作用發(fā)揮。

3 硅烷化表面處理的應用前景分析

當前各行各業(yè)在對金屬表面予以處理時，已經(jīng)逐漸的意識到了硅烷化表面處理技術(shù)的優(yōu)勢，并將這一技術(shù)的優(yōu)勢在實踐應用中凸顯出來，致使硅烷化手段在近幾年來被廣泛的應用到實踐中，同時越來越多的研究者認為金屬表面處理技術(shù)運用硅烷化處理技術(shù)具備相當程度的優(yōu)越性，可以實現(xiàn)對金屬的最佳保護。而且新聞報道對于金屬表面硅烷化技術(shù)處理方式也是屢見不鮮，它的應用范圍也在逐漸的拓展，至今已經(jīng)發(fā)展為可以對鋅、鋁、鐵以及猛等物質(zhì)進行防腐處理。

以銅表面硅烷化技術(shù)處理為例，我國對于銅金屬的技術(shù)保護手段也有所提升，運用這一硅烷化技術(shù)處理方式，可以提升銅電極的緩腐蝕性能，運用這一技術(shù)處理方式之后，還使銅出現(xiàn)較強的抗腐蝕能力，可見，這一技術(shù)處理方式可以對銅金屬形成較好的保護，還會有效地延長銅金數(shù)的使用壽命，進而提升銅金屬的性能，最終大大的提升銅技術(shù)的使用效率[3]。

因此，金屬表面保護的有關(guān)研究人員還要根據(jù)當前各個行業(yè)中對于硅烷化表面的處理需求，強化硅烷化表面處理技術(shù)的作用，促使越來越多的行業(yè)認識這一金屬表現(xiàn)處理技術(shù)的優(yōu)勢，進而使硅烷化表面處理技術(shù)具有更為長遠的發(fā)展前景。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著社會的發(fā)展以及時代的進步，現(xiàn)階段各行各業(yè)在發(fā)展的過程中，都越發(fā)提升了對金屬表面技術(shù)處理的需求，由于需求的提升，有關(guān)科研人員不得不根據(jù)實踐的發(fā)展規(guī)律，研制出一種新式的、綠色的金屬表面硅烷化處理技術(shù)，它可以一改傳統(tǒng)金屬表面處理技術(shù)的劣勢，填補以往技術(shù)處理方式中的不足，進而有效的提升技術(shù)表面處理技術(shù)水平，提升技術(shù)處理效率，逐漸的滿足各行各業(yè)對金屬處理技術(shù)的需求。

[1]梁飛華,謝祖武,李輝等.海上鉆井隔水套管接頭表面硅烷處理系統(tǒng)設(shè)計及工藝研究[J].廣東石油化工學院學報,2014,12 (1):38-41.

[2]宋現(xiàn)旺.不銹鋼表面硅烷復合膜的制備及在海水中的腐蝕性能研究[D].中國海洋大學,2012.