1、. - - - 可修編-無機化學小論文題目名稱：硅烷化技術的應用及開展. 論文題目摘要材料外表工程技術是在不改變材料根本組成的前提下，投入較少的費用，大幅度地提升材料性能，是國民生產生活中必不可少的一門技術，其中金屬磷化技術由于其所具有的優良特性，在涂裝前處理、潤滑、除銹等行業得到了廣泛應用。但由于當今世界節能減排和清潔開展的需要，磷化技術已經不能很好的適應社會開展需要，而我們可以用性能更好，對環境友好的硅烷化處理技術取代傳統磷化技術。本文主要簡介了材料外表處理技術、金屬磷化技術、硅烷偶聯劑、硅烷化技術，講解了硅烷化技術的特點，應用，及開展趨勢。關鍵詞：關鍵詞1 材料外表工程技術; 關鍵詞2

2、金屬磷化技術; 關鍵詞3 硅烷化技術目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc185935360摘要 PAGEREF _Toc185935360 h IHYPERLINK l _Toc185935361一、金屬外表處理技術概述 PAGEREF _Toc185935361 h 2HYPERLINK l _Toc185935364_Toc185935364HYPERLINK l _Toc185935367二、金屬磷化技術1HYPERLINK l _Toc185935368一開展概況1HYPERLINK l _Toc185935369二特點與應用1HYPERLINK l

3、_Toc185935371三、硅烷偶聯劑2HYPERLINK l _Toc185935372一硅烷偶聯劑的概念2HYPERLINK l _Toc185935373二硅烷偶聯劑的開展簡述2HYPERLINK l _Toc185935375四、硅烷化技術2HYPERLINK l _Toc185935376一硅烷化技術的概念及其作用機理2HYPERLINK l _Toc185935377二硅烷化技術相對于磷化技術的優勢3三硅烷化技術的具體應用3四硅烷化技術的開展HYPERLINK l _Toc1859353783HYPERLINK l _Toc185935380五、結論4HYPERLINK l _T

4、oc185935381致5HYPERLINK l _Toc185935382參考文獻6. 硅烷化技術的應用及開展一、材料外表工程概述外表工程的涵為，從材料外表的實際應用出發，科學設計工藝方法，嚴格監控工藝過程，實際檢測施工質量，并對全過程進展記錄和總結，改良其中缺乏，不斷提高技術水平，豐富理論涵，開發新的用途和應用領域。外表技術的應用，能使產品不斷更新，物美價廉，占領市場并明顯提高經濟效益，外表技術涉及眾多行業。外表技術種類繁多，按照作用原理，可以分為原子沉積、顆粒沉積、整體覆蓋、外表改性。按照其含義可大致分為：外表技術的根底和應用理論；復合外表處理技術、外表改性和外表涂覆技術；外表加工技術；

5、外表分析和測試技術；外表工程技術設計等。在外表涂覆技術中磷化學處理占有重要地位。二、金屬磷化技術磷化處理就是將金屬放在含有磷酸、磷酸鹽和其他化學藥品的溶液中，在一定的工藝條件下，經與上述溶液接觸、浸泡從而在金屬的外表發生電化學與化學反響，使金屬外表生成完整的、具有一定防腐作用的不溶性磷酸鹽層，該膜層即稱為磷化膜。該膜層不僅在金屬防腐蝕方面起到了重要作用，而且在金屬塑性加工，減少摩擦阻力、潤滑、作涂裝底層等方面也起到了重要作用。開展概況 1869年到1911年為奠定磷化處理技術根底時期，在1869年英國的Charles Ross獲得磷化處理工藝的專利，標志著磷化工藝的誕生。隨后，磷化處理技術的開

6、展著重于縮短處理時間，降低處理溫度，改良磷化膜的性能，擴大磷化膜的用途。1917年到1937年，磷化處理技術迅速開展和廣泛應用。1937年到2000年，在這個時期磷化處理技術很少有突破性的進展，只有穩步地開展和完善，重要改良主要有：低溫磷化；各種控制磷化膜膜重的方法；連續鋼帶高速磷化處理工藝。2000年以后，主要是為了實現清潔生產與節能減排。開發新技術使磷化的溫度降低，速度加快。同時將烷化處理技術應用于金屬外表防腐，起到工藝穩定、本錢較低、防腐能力較高的效果，這種技術可以有效得取代局部磷化。二特點及應用由于磷化處理生成的磷化膜與基體結合結實，且具有微孔構造，吸附性能良好，所以可大大提高涂裝質量

7、。另外，磷化膜具有良好的潤滑性、絕緣性和耐蝕性，因而被廣泛應用于汽車、輪胎、機械制造、航空航天和家用電器等產品制造領域。但磷化處理本身也存在很多自身無法克制的弊端：磷化處理液中含有磷酸鹽及重金屬等有害物質如不進展環保處理就會危害環境；另外，磷化處理大局部需在加溫的條件下進展，能耗較大，工藝復雜，操作也不方便。因此，為了解決這一問題，為了滿足日益增長的環保、安康及資源節約的要求，可以用硅烷化技術全面取代傳統磷化工藝三、硅烷偶聯劑一概念硅烷偶聯劑是既含有碳官能團硅通過亞烴基與有機官能團鍵合的基團，又具有硅官能團直接連接硅上易水解、縮合的基團的有機硅化合物。開展簡述 20世紀40年代初，美國的一家實

8、驗技術人員因為實驗意外發現了一種以玻璃布與不飽和聚酯構成的復合物，進而推動了采用玻璃纖維及其產品做增強材料、以有機樹脂做膠黏劑的復合材料的開展。隨著這種復合材料的開展與使用，人們發現該材料置于潮濕空氣和水中，強度會明顯下降，為了解決這一問題，人們找到了有機硅化物，當時恰逢這類有機硅化物的合成和研究處于高潮。為研究有機硅化物作為玻璃纖維處理劑提供了根底。后來隨著有機聚合物復合材料的廣泛使用，研究者對用于無機/有機復合材料中的有機硅烷化合物所起的作用十分關注。因此，不同研究者通過FT-IR、SEM、*RF、AES、*PS、ESCA等現代分析技術對復合材料界面層進展了深入研究，除進一步推動這類化合物

9、的有效應用外，還對它的作用提出了化學鍵合、外表潮濕和形成互穿網絡界面層等幾種理論解釋。研究開發者利用這類開發者利用這類化合物的反響特性，已將它們運用于有機聚合物復合材料制備和應用，開發出多種多樣加工性能優良、在不同環境下使用性能穩定的樹脂基復合材料、橡膠制品、涂料、膠黏和密封材料以及用于金屬外表硅烷化保護膜等，其開展勢頭方興未艾。四、硅烷化技術一硅烷化技術的概念及其作用機理在金屬材料保護領域，采用硅烷偶聯劑對金屬進展預處理的技術被稱為硅烷化技術。它在金屬外表的作用機理可以簡單概括為：硅烷偶聯劑首先發生水解反響，進而脫水形成低聚合物，在這個過程中水解物和這種低聚物與金屬外表的烴基形成氫鍵，后發生

10、脫水反響形成局部共價鍵，最終結果是金屬外表被有機硅化膜所覆蓋。二硅烷化技術相對于磷化技術的優勢1，硅烷化技術形成的納米硅氧烷超薄有機硅膜，可以替代傳統的磷化膜，是節能降耗、優質高產、降本增效的優異材料，硅烷化技術可以取代傳統的磷化技術。2，就有機硅烷膜與磷化膜兩者耐腐蝕性和涂層的附著力比擬，前者性能優于后者，如磷化膜的重量一般為23g/m，而硅烷膜重0.1g/m，兩者相差20倍左右，有機硅烷化膜具有優異的防銹能力，不出現泛黃和生銹的現象，質量很穩定，與涂層結合度很高。3，Si-O-M共價鍵分子間的結合力很強，所以產品很穩定，從而可以提高產品的防腐蝕能力。4，使用方便，便于控制，槽液位雙組份液體

11、組成，僅需控制PH值和電導率，無須像磷化液那樣要控制游離酸，總酸，促進劑，鋅，鎳錳的含量，處理溫度等諸多的工序參數。5，節約能源，槽液不需要加溫處理，可室溫或低溫操作，能源費用降低。6，優異的環保性能。硅烷處理槽成分中無磷酸鹽、COD/BOD重金屬離子、槽底廢渣。廢水排放少且容易處理，簡化操作，如果安裝過濾器及離子交換器，可以做到封閉循環使用。清潔生產，優化環境。7，適用性強：適用于浸漬、噴淋、噴涂、浸涂，混涂和粉末涂裝等處理方式。8，適用于多種金屬處理，如冷軋板，熱鍍鋅板，電鍍鋅板，涂層板，鋁等不同板材的混線處理。9，工藝流程較磷化大為簡化，工藝簡單，流程短，有機硅烷處理后不需水澆，可直接烘

12、干，節約水資源。甚至在有機硅烷處理后也可不用烘干，直接電泳。10，綜合本錢低，產品消耗量低，三廢處理本錢低。11，與原有磷化涂裝工藝與涂裝設備相容，不需要進展設備改良，只需將磷化液換為硅烷處理液，即可投入生產。三硅烷化技術的具體應用在汽車行業中，可以應用于汽車零件部行業噴漆中的噴涂、噴粉以及電泳前處理，且有機硅烷處理可以利用磷化處理的生產線。在家電行業，專門針對冰箱外殼冷軋板開發的處理劑一種復合型超支化硅烷偶聯劑BT-SE為主要成膜物質的新型處理劑，它不含重金屬及磷酸鹽等有害成分，能在干凈的金屬外表形成一層致密的硅烷膜，顯著提高后續金屬涂層的附著力和耐腐蝕性。在航空、航天行業，鋁合金廣泛應用于

13、航空航天領域，為了提高他外表的耐蝕性和有機涂層的黏結耐久性，王云芳等對鋁合金進展水煮處理，其外表形成富含烴基氫氧化物層，然后經兩步浸涂后再高溫固化，在被氧化的鋁合金外表像成復合硅烷氧化膜，經檢驗，認為得到了保護膜層。在文物保護中，甄廣全等采取有機硅雙分子膜加有機氟硅復合涂層保護戶外鐵器。硅烷化技術的開展隨著研究人員對有機硅烷偶聯劑的不斷合成和研究，硅烷化技術的物質根底一定會越來越深厚，而且其合成方法一定會越來越環保，原子利用率也會越來越高，硅烷化技術的應用領域也會越來越擴展，逐步甚至完全取代金屬磷化處理技術，為我國的國民開展做出一定的奉獻。五、結論隨著科學技術的開展，國民生產水平的提高，金屬在

14、各行各業的應用也越來越廣泛，與此同時，其外表處理技術尤為重要，由于金屬磷化技術比硅烷化技術成熟的早，故其在化學外表轉化處理工藝中占有重要地位。但由于該技術自身存在無法克制的弊端，對環境污染較大，工藝比擬復雜等，故需要完善其工藝，和尋找新技術來逐步甚至完全取代它。隨著人們對硅烷偶聯劑的研究和應用，硅烷化技術逐步開展和成熟，由于它較磷化技術的優勢明顯，對環境友好，工藝簡單，具有本錢低等特點，研究者正在不斷地深入開掘，拓寬其應用領域，使該技術越來越成熟，從另一個角度解決金屬磷化處理的問題。致感教師這一學期為我們精彩講述無機化學這門學科，指導我們該如何在大學學好這門課，和幫助我們深入理解主要知識點，讓我們獨立自主地做完這個小論文，進一步獨立地探索科學知識，提高自主學習能力。本論文課題來源于教師上課所講的硅烷，我對它挺感興趣的，在查找硅烷的過程中了解了硅烷偶聯劑及其與金屬外表處理的相關知識。發現了目前