过渡金属表面有机官能团硅烷膜的研究——镍电极表面γ氨丙基三甲氧基硅烷膜的结构

在镍电极表面制备了γ 氨丙基三甲氧基硅烷膜 (γ APS)并对其形成和结构进行了研究 .镍电极表面有机官能团硅烷膜的X射线光电子能谱 (XPS)结果表明氮、硅等元素在电极表面的存在 ,并且氨基在膜中有若干种存在方式 ,包括自由氨基和质子化的氨基 .通过对表面增强拉曼散射光谱 (SERS)谱图的分析 ,发现与电极表面作用的吸附基团硅醇羟基和氨基发生了竞争吸附 ,它们及其邻近基团的拉曼谱峰随着电位的负移除了相对强度发生变化以外 ,还发生了一定的位移 ,这缘于吸附基团吸附的量和吸附取向随电极电位发生了变化并形成了更为复杂的界面结构 ;氨基不同存在方式之间也会随之发生转变 ,这一结果与X射线光电子能谱分析的结果相符合 .原子力显微镜 (AFM)

铝合金表面锆钛硅烷复合转化膜的研究

为了提高铝合金表面耐腐蚀性能,本文通过六氟锆酸、六氟钛酸、偏钒酸钠、单宁酸组成的转化浴在铝表面制备了TVMC转化膜,并在此基础上,进一步研究了复合硅烷转化膜材BTSEPT(双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物)/GPTMS(3-[2,3-环氧丙氧]丙基三甲氧基硅烷)对涂层性能的改善。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射谱(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)观察转化膜的微观形貌和分析转化膜的结构组成,采用电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线(Tafel)评价转化膜的耐腐蚀性能。结果表明,制备的TVMC/BG复合转化膜均匀完整,改善了TVMC涂层表面的裂纹与不平整情况,复合膜主要由C、O、Si、S、V元素组成且在表面分布均匀,膜层主要由Si-O-Si以及Si-O-C的交联结构组成,对基材的保护性能良好,使自腐蚀电位降低130 mV,腐蚀电流密度为1.092×10^(-8)A·cm^(-2),相对于基材降低约4个数量级。结果表明BTSEPT/GPTMS硅烷的复合膜层成功附着在TVMC涂层表面,进一步提高了对A5052铝合金的保护性能。

AZ31B镁合金钒/硅烷复合转化膜的制备与表征

目的改善钒酸盐转化膜表面形貌,提高单一钒酸盐转化膜的耐蚀性能。方法使用偏钒酸盐和硅烷通过两步法在镁合金表面制备钒/硅烷复合转化膜,比较不同硅烷制备的复合膜的耐蚀性能,从而确定使用硅烷的种类,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶红外光谱(FT-IR)观察转化膜的微观形貌并分析转化膜的组成和结构,通过交流阻抗测试(EIS)、Tafel极化曲线测试和全浸腐蚀实验评价转化膜的耐蚀性能,并采用划格实验和接触角测试评价转化膜的结合力和疏水性。结果确定使用BTEPST(双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物)作为成膜组分,使用偏钒酸钠和BTESPT在镁合金表面成功制备钒/BTESPT复合膜,复合膜表面均匀平整,致密无裂纹,与基体结合力好,具有疏水性,该复合膜的组成元素为Mg、V、C、O、Si和S,且元素分布较均匀,膜层是包含Si—O—S、Si—O—Mg、Si—O—V等共价键的交联结构。交流阻抗测试结果显示,钒/BTESPT复合转化膜的膜层电阻为1.17×10^(5)Ω·cm^(2),电荷转移电阻为1.076×10^(5)Ω·cm^(2)。极化曲线测试结果表明,复合膜的腐蚀电位为-1.4570V,腐蚀电流密度为1.4980×10^(-7)A·cm^(-2),腐蚀电流密度相较于基体降低约2个数量级,对镁合金的保护效率达到99.6%。复合转化膜在3.5%(质量分数)NaCl溶液中长期浸泡10d未发生明显腐蚀,全浸实验浸泡14d腐蚀速率为0.0580 g/(m^(2)·h),未处理的镁合金腐蚀速率则为0.5186 g/(m^(2)·h)。结论钒/BTESPT复合膜能进一步提高钒酸盐转化膜对AZ31B镁合金的保护性能。

汽车涂装前处理用硅烷膜技术研究进展

随着汽车行业的快速发展,对汽车钢板的腐蚀防护需求日益增加,基于表面处理的环保型硅烷腐蚀防护膜因其优异的性能而备受关注。本文系统综述了硅烷腐蚀防护膜的耐蚀机制、性能测试与评估方法,详细分析了影响其性能的关键因素,并提出了结构优化策略。同时,也讨论了当前领域中存在的技术挑战和未来发展趋势。通过综述,可以为提高汽车钢板的腐蚀防护能力、延长汽车寿命、降低维护成本以及实现可持续性发展提供重要的理论和实践指导,推动汽车制造业朝着更高效、环保和可持续的方向发展。

单晶硅表面有机硅烷/Ag_2O纳米微粒复合自组装膜的制备和表征

利用分子自组装成膜技术 ,在单晶硅表面制备了有机硅烷 /Ag2 O纳米微粒复合膜 .应用接触角测定仪、原子力显微镜和X射线光电子能谱仪分析表征了薄膜的组成和结构 .结果表明 ,通过硅烷偶联剂 3 氨丙基 三乙氧基硅烷在单晶硅基底表面的成功组装 ,获得了较为均匀的硅烷化表面 ,而Ag2 O纳米微粒可在硅烷化表面成功地进行组装 。

影响冷轧板表面转化膜形成质量因素研究

磷化膜、硅烷膜是冷轧板常见的转化膜,除自身工艺对其形成质量有很大的影响外,冷轧板表面状态及形貌对其形成质量也有很大的影响。研究了冷轧板表面残油、残碳,表面夹杂物及析出相,表面缺陷,表面合金元素偏聚,表面微观形貌表征参数等对转化膜形成质量的影响,并就转化膜对电泳漆膜耐腐蚀性能的影响及未来研究方向进行了讨论。结果表明:冷轧板表面的洁净化,表面夹杂物及析出相、偏聚元素、划痕缺陷控制的少量化,表面微观形貌表征参数控制的精细化,可以提高冷轧板转化膜的形成质量。

镀锌钢板的硅烷复合膜表面改性

通过将镀锌钢板先后浸入γ-氨丙基三乙氧基硅烷(γ-APS)溶液和双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物(BTESPT)硅烷溶液,在其表面形成致密的硅烷复合膜.析氢、碱浸失重、盐雾实验均表明硅烷复合膜的耐蚀性明显优于单一硅烷膜,甚至超过某些铬酸盐转化膜.电化学实验表明复合膜的存在阻碍了锌电化学腐蚀中的阳极氧化反应,从而显著地降低了锌的腐蚀速率.SEM显示硅烷复合膜结构完整,对基体覆盖度高.EDX分析表明复合膜物相组成以C、O、Si、S为主,γ-APS膜对BTESPT的成膜起到促进作用.

铁表面硅烷试剂膜的反射吸收红外光谱

以大角度反射吸收红外光谱 (RA_IR)研究了铁金属表面涂覆乙烯基硅烷、环氧丙氧丙基硅烷成膜后膜的结构及膜和金属表面之间的结合状态 ;比较和探讨了不同条件下处理溶液在金属上成膜后膜的特性 。

热镀锌钢表面硅烷膜耐蚀性能的初步研究

将热镀锌(HDG)钢板经不同的表面处理后涂覆硅烷,研究成膜后的耐蚀性能。中性盐雾腐蚀试验和5%NaCl溶液中的电化学极化曲线测试表明:涂覆硅烷膜后,能够抑制热镀锌钢板产生白锈,涂覆前的碱处理和Ce3+盐处理能进一步提高膜层耐蚀性;硅烷膜能降低腐蚀速度,尤其是在镀锌层上经Ce3+盐处理后再涂覆硅烷成膜能够明显地抑制腐蚀过程中的阴极和阳极反应,耐蚀效果最好。

反射吸收红外光谱法研究铝表面硅烷试剂膜的结构与性能

采用反射吸收红外光谱法 (RA IR)研究了铝金属表面涂覆乙烯基三乙氧基硅烷 (VS)、环氧基三乙氧基硅烷 (GS)和γ 氨丙基三乙氧基硅烷 (γ APS)溶液成膜后结构及膜与金属表面之间结合状态 ,比较并探讨了不同处理工艺条件下硅烷溶液在金属铝材上成膜后膜的特性 ,以指导硅烷用作金属表面处理新技术的优化和实用化处理过程。

金属表面硅烷防护膜层的研究进展

硅烷处理技术工艺简单,无毒,无污染,所得膜层与金属基体具有良好的结合力,且防腐蚀性能与铬酸盐转化膜相当。因此,在众多铬酸盐替代技术中显示出巨大的潜力。全面综述了硅烷膜层的防护机制、硅烷处理工艺以及不同金属基体表面硅烷膜层的研究进展。由综述分析可知:硅烷与金属表面的结合主要为化学键结合;文献中多采用浸渍的方法直接在金属表面形成硅烷膜层,而对于电沉积方法的研究还处于初步阶段;硅烷膜层的自愈性能主要是通过添加稀土实现的。根据综述分析的结果,指出了当前硅烷研究存在的问题及主要研究方向。

金属表面硅烷试剂膜结构及性能表征方法

综述了用硅烷试剂处理金属表面而形成的保护膜性能及结构的表面分析方法。详述了X射线光电子能谱、红外光谱、次级离子质谱、椭圆光谱、电化学阻抗谱等方法在硅烷处理金属表面过程中的应用 ,通过对膜形成的机制、膜的键合方式、膜结构、膜厚度以及膜的耐蚀性等方面的研究分析 ,探讨了它们对膜性能的影响 ,并用各种不同的参数表征了金属基材上硅烷膜的特性。同时指出了所述各种表面分析方法用于金属表面硅烷膜分析和检测的优点和不足之处 ,讨论了将各种表面分析技术联用起来以期得到更多有用的化学信息 ,以此可以指导硅烷化金属表面处理工艺过程。此外还提到了其他可用于金属表面硅烷膜性能的表征的分析技术 ,展望了金属表面硅烷膜分析的研究。

表面活性剂对铝合金表面电化学沉积硅烷膜层的影响

采用交流阻抗技术研究了表面活性剂对不同条件下双-1,2-[3(三乙氧基)硅丙基]四硫化物硅烷在铝合金表面阴极电化学辅助沉积成膜的影响。研究表明:在硅烷溶液中加入表面活性剂进行改性,可降低硅烷在铝合金表面电化学沉积的阴极沉积电位,抑制硅烷沉积过程中的析H2作用,改善电极界面区域硅烷成膜环境。试验证明:硅烷溶液中表面活性剂的最佳改性浓度为0.03%,在此浓度下,铝合金表面硅烷阴极电沉积的最佳沉积电位为-1.6 V。

低阴极沉积电位对铝合金表面硅烷膜层的影响

在低阴极沉积电位条件下,使用表面活性剂改性硅烷溶液,实现了双-1,2-[γ(三乙氧基)硅丙基]四硫化物(BTSPS)在铝合金电极表面的电化学沉积,新的临界沉积电位(NCCP)约为-1.6 V.研究表明,在低阴极沉积电位下铝合金表面能得到更厚、更致密的硅烷膜层,并且在改性后溶液中制备的膜层具有较高的极化阻力.表面活性剂的加入可以降低沉积时析氢的影响,提高硅烷沉积性能.临界沉积电位的降低,使得硅烷覆盖的铝合金电极比临界沉积电位(-0.8 V)下的电极具有更好的抗腐蚀性能.

磁头表面含氟三氯硅烷自组装膜的生长机理

在磁头表面制备了1H,1H,2H,2H-四氢全氟辛烷基三氯硅烷(FOTS)自组装膜,采用X射线光电子能谱仪 (XPS)、时间飞行二次离子质谱仪(TOF-SIMS)、接触角测量仪和原子力显微镜(AFM)对FOTS自组装膜进行表征,研究了自组装膜的生长机理．结果表明,FOTS自组装膜的生长经过了亚单层膜的低等覆盖、亚单层膜的中等覆盖、团聚和聚结四个阶段．其中第一层和第二层自组装膜的亚单层膜形态和生长方式不同,第一层的亚单层膜呈岛状,岛的生长是自身向外扩展;第二层的亚单层膜呈簇状,簇通过数量增加来实现生长．超薄完整的单层FOTS自组装膜(膜厚为0．8 nm、Ra为0．125 nm)能使磁头表面的接触角值增加,疏水性能提高．

微观结构对剥落的作用及硅烷的有机官能团防剥落能力

微观结构对剥落的作用及硅烷的有机官能团防剥落能力赖维斯Ｒ．布朗格拉德Ｓ．帕斯特等前言自１９３８年以来，剥落现象被人们所认识，但就其原因来说，尚存在一些问题。开始研究剥落时，认为其原因是物理性质或化学性质的。１９５６年有人证实微观结构在沥青路面损坏中会...

环氧改性聚硅氧烷污损释放涂层的制备及其力学性能研究

目的以有机硅树脂为基体树脂,环氧树脂作为改性剂,制备了一种力学性能较高且具有污损释放特性的防污树脂涂层。方法首先采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和环氧树脂(E51)反应得到硅烷化环氧树脂(ME51);然后以甲基三氯硅烷(MTS)、二甲基二氯硅烷(DDS)和苯基三氯硅烷(PTS)为原料,通过水解-缩合法制备有机硅树脂(PMPS);最后将ME51添加到PMPS树脂中,经常温固化得到具有高力学性能和低表面能特性的环氧改性硅树脂(MPMPS)。系统地研究了环氧含量对MPMPS树脂涂层力学性能和防污性能的影响。结果与PMPS相比,当环氧含量(均以质量分数计)为30%时,MPMPS涂层的铅笔硬度从HB提升至4H,抗冲击性从30cm提升至60cm,柔韧性仍保持在3mm,附着力从1.3MPa提升至3.6MPa,25℃下储能模量从206MPa提升至503MPa。MPMPS树脂涂层不仅具有良好的力学性能,还具有较低的表面自由能(24.66 mJ/m^(2));MPMPS在抗芽孢杆菌黏附实验、抗三角褐指藻黏附实验和90 d浅海浸泡的防污实验中,表现出与PMPS同样优异的污损释放性能。结论当环氧含量为30%时,MPMPS涂层表现出最佳的力学性能,同时具有良好的防污性能。

瓦克宣布全面升级其功能性硅烷产品线

4月22日,瓦克宣布全面升级其功能性硅烷产品线,不仅扩大了功能性硅烷的产品组合,还加强了硅烷产品研发的能力。升级后的产品组合不仅包含传统的有机功能性硅烷,还囊括了硅烷低聚物和硅烷水解物,有机官能团的种类也有所增加。

瓦克扩大功能性硅烷产品组合,加强硅烷研发能力

4月22日,瓦克宣布全面升级其功能性硅烷产品线,不仅扩大了功能性硅烷的产品组合,而且加强了硅烷产品的研发能力。全新的功能性硅烷产品组合在2024年中国国际橡塑展期间展出。功能性硅烷是一种兼具有机官能团和无机官能团的化合物,其独特的性质使其成为无机材料和有机材料之间的重要界面桥梁。

硅表面有机单分子膜的新表征方法──界面微分电容测量法

提出一种表征硅表面有机单分子膜的新方法界面微分电容测量法 .通过对新制备的 H-Si( 1 1 1 )表面和一系列烯烃分子修饰的硅表面 /电解液界面的微分电容的研究 ,建立了硅表面有机膜结构和性质与界面电容之间的联系 .实践证明这是一个简便、快速和有效的实验技术 ,为硅表面化学修饰与功能化研究提供了一个非常有力的工具 .