如今，全球环境❀政策日趋▵严格，各种可能✯对地球和♧人类造成❀危害的物▾▾质正逐渐▿被淘汰。虽然占当◥前世界主▿流地位的▣金属表面●前处理技○术——锌系磷化♦和铁系磷❀化的发展✩已经较为◤成熟，但是其与♡生俱来的✿缺点依旧▴无法克服。硅烷（OXSILAN）技术就是❉其中一种♧较为成熟●的新型金✭属表面前▿处理应用▲技术。

硅烷技术❖❖克服了锌❋系磷化过☆程中那些❉无法克服◆的先天不❋足，经过多年►发展，现已具有♧较高的工▣业化应用▸水平，能够满足☆汽车、家电等行▽业的使用◤要求。

1、机理及特点

作为一种❈金属预处♧理技术，硅烷技术✭是利用硅⊙烷的特性▪为使用者❉提供所需❀❀要的防腐〓蚀性能和▲更好的油❈漆结合力。而作为该✦技术核心♧♧的硅烷是⊙一类硅基✯的有机／无机杂化■物，其化学结♦丨构通式◇可▹表示为：Y-R-Si-X；其中X为水解基◇团，Y为能与树○脂等起反▪应的有机♦♦官能团。不同的硅✭烷含有不▿同的X基团和Y基团，并表现出■不同的水▾解速度和◥反应性。正是因为◢硅烷具备❀这种特性，每一特定❀的领域都✦可以寻找◤到与之需◦求相适应▣的硅烷溶♧液。

硅烷发生▽▽水解反应❋生成硅醇，硅醇羟基∷在无机物（金属）表面形成★氢键，进一步发◤生脱水反◉应形成-Si-O-Me共价键（Me代表金属），并在无机〓物表面形☆成覆膜；同时，硅烷的水⊕解产物硅■醇分子间◇又可以相♡♡丨互缩合、齐聚，形成具有Si-O-Si三维网状❖❖结构的膜✿✿覆盖于金■属基材表·面。这就是硅✫烷在金属■表面形成◈◈涂层的作··用机理。

烘干后，金属基材✿表面形成✩的硅烷膜，与电泳漆✿✿或喷粉通❀过交联反❉❉应结合在▸一起，形成牢固△△的化学键，从而使得♢♢金属基材、硅烷和油✦漆之间可✦以通过化▵学键形成◎良好的附☆着力和稳✪✪固的膜层❋结构。

2、技术优点：

与锌系磷✩化相比，硅烷技术●具有环保、节能、综合成本▸低三大优◢点：

首先，硅烷技术✯前处理很✧好地解决♦了传统磷◉化过程中✿产生的磷✫✫化渣问题。例如，对冷轧板✧进行前处❀理，锌系磷化◣◣丨的出渣◦◦量⊙约为1gm2，而硅烷前◎处理基本✦不产生渣，仅在处理✦时产生极◎少量的沉▽▽淀；同时，硅烷处理▪不会排放❋有害的重✧金属和磷，相反，锌系磷化✿则必然排✧丨放磷、镍、锌等有害◤物质和大✧量磷化渣。据了解，大量含磷◈废水的排∷∷放会导致✯水域富氧▿▿化，而镍等重★金属是危▪害人体的❉致癌物质，磷化渣更✩✩是给整个·生产带来∷∷诸多问题，特别是在✧生产旺季，也必须停※线清理槽∷体和管道❉的磷化渣。

其次，锌系磷化✭的过程需◣要保持高○温状态（50~55℃，而硅烷技⊙术只需在•室温下就·可成膜，对成膜环●境的要求❖低，且成膜速※度快，从而能够▪节省大量▼热能；且由于去♦掉了锌系◎磷化的表‣调和钝化▵▵两道工序，降低了电◎能的消耗。另外，由于硅烷◎处理液不►含铬及金▼属磷酸盐，在前处理◉过程中，不会产生✦酸性金属✿废弃物，从而能够△减少水的▴▴消耗总量。

第三，无论锌系▹磷化还是✪硅烷，都要消耗◈◈一定量的▲化学制剂。虽然二者▣的化学品△的消耗成⊙⊙本基本持◤平，但是硅烷✫在如下方✩面有着巨☆大的优势：一是废水❋处理的成❋本低；而磷化过◈程中会产♢生大量的●废水和磷▴化渣，后期处理·成本较高。二是设备⊕投资较少，工序简单，仅需控制♧三项参数；而磷化工♦艺复杂，工序较多，要控制多··丨项参数。

3、切换改造△和成本：

鉴于硅烷❉的低成本■和高环保◈性能与家▴电企业降▼低成本和⊕环保生产▵的诉求不◣谋而合，现在已经✪有越来越◇多的家电❉企业开始◎◎选择这种★★新型的前❉❉处理技术。据了解，除了新的◆◆生产线可▸以选择硅◇烷技术，原有的磷◥化生产线❈也可以直▿接切换成•丨丨硅烷◉工艺。

当前，常见的锌❈系磷化前⊙处理工艺◉已经在慢⊙慢地淘汰■钝化工艺，但是一般❈❈前处理都✯✯需要两道◢脱脂才能❖❖满足现场✭的清洁度◆要求，所以实际·需要使用※化学品的♧槽体数量△△为4个（见表1）。而硅烷使▴用的工艺❈更为简便，只需将原✦有磷化工☆艺生产线✪直接进行⊙切换改造☆即可，即只需将♧锌系磷化❉中的表调▣槽换成水✭洗槽或空❈置（见表2）。另外，硅烷可以○○与各种后◈◈道处理方✭式配套，比如喷粉、电泳、喷漆等。而硅烷技▸术还有一✦个较为突◤出优势就‣是：一条生产▽▽线、一套控制✧参数，同时共线※处理冷轧▵板、镀锌板、铝板等多✫种基材。

当然，并不是所✦有种类的✯✯硅烷都能※与金属之⊕⊕间形成良✩好的结合◤性，凯密特尔✭公司所采❈用的氧化❋❋硅烷等偶∷∷联剂可以▽明显提高►涂层的附○着力和耐▾蚀性。同时，包括盐雾▼试验在内◤的多种试●验结果表◤◤明：采用硅烷✯溶液对金▵属表面进❋行处理，能够大大▪增强金属✪与涂层之❈间的结合◎性能，大幅度提✫高其抗腐○蚀能力，与铬酸盐▹或磷酸盐▾转化层（即采用磷▼▼化工艺形◦成的）的防腐蚀♦效果相当。

作为一项◈◈纳米级金▵属预处理▪技术，硅烷技术▼不含任何✿有害金属，并能够为▵多种金属●基材提供◥优越的防⊕⊕腐性能，正在逐步☆替代可适·用产业的♡预处理工〓〓艺。