众所周知,腐蚀是一个世界性难题,如何提高材料的腐蚀保护性能一直是材料科学的一个重要研究课题。金属表面转化膜技术是有效的金属防护手段。但磷酸盐转化技术和铬酸盐钝化技术均有缺点,主要是生物毒性强、环境污染大,因而都面临着逐步被淘汰的趋势。基于环境友好型金属硅烷化技术是被认为有望完全取代传统的磷化技术和铬酸盐钝化技术的一种完全符合绿色环保要求的新型技术工艺。本论文主要研究了不同工艺条件下制备的硅烷膜的具体使用性能,明确了硅烷膜制备的最佳工艺条件。其次通过锌镍颗粒掺杂对硅烷膜进行物理改性,同电化学沉积技术有效结合,在一定程度上改善了膜厚较薄且不均匀等问题。最后用硅烷掺杂改性电泳涂层,以建立金属基体/硅烷膜/电泳涂层的成套腐蚀防护体系用于碳钢等基体的腐蚀保护,取得了较好的实验效果。本次实验研究结果可概括如下:（1）实验首先研究了文中最常用到的两种硅烷的工艺条件,结果表明:KH-560硅烷水解p H条件为4.5,水解时间为48h;KH-550硅烷水解p H条件为8.0,水解时间为8h。两种硅烷均按硅烷:乙醇:水=5:75:25（体积比）配比,成膜时间3min,100℃固化1h条件下制备的硅烷膜性能最佳。该工艺条件下测得KH-560硅烷膜自腐蚀电位为-0.492V,KH-550硅烷膜自腐蚀电位为-0.532V,两种硅烷膜自腐蚀电流密度均接近10^-6A/cm²数量级。（2）实验在对硅烷膜物理改性研究中,首先选用Zr（SO₄）₂、Zn（NO₃）₂和Si O₂三种添加剂对硅烷膜进行物理改性,结果表明选用的三种添加剂均能够不同程度的提高硅烷膜的耐腐蚀性能。而后实验选择工业上常见的锌镍颗粒进行掺杂改性,实验测试结果表明:硫酸盐体系下锌镍溶液浓度约为15%时,硅烷复合膜性能最佳,其自腐蚀电流密度为10^-6A/cm²数量级。而锌酸盐体系下锌镍溶液浓度约为20%时,硅烷复合膜性能最佳,其自腐蚀电流密度为10^-7A/cm²数量级。同时经锌镍颗粒改性的硅烷复合膜阻抗值达到10⁵Ω数量级。（3）硅烷掺杂共沉积电泳涂层的测试结果表明:随着电泳溶液中硅烷浓度的不断上升制备得到的电泳涂层阻抗值也相应提高。当KH-560硅烷溶液:电泳溶液=0.4:1（体积比）时,制备的电泳涂层阻抗值最大,能够达到10⁷Ω数量级。当KH-550硅烷溶液:电泳溶液=0.5:1（体积比）时,制备的电泳涂层阻抗值最大,达到10⁶Ω数量级。但当电泳溶液中硅烷浓度超过一定值时,会出现电泳“失败”的现象。因此,选用合适的硅烷浓度是制备优良电泳涂层的前提。（4）实验通过盐水浸泡试验、电化学测试、中性盐雾实验等测试方法,表征了膜层的耐腐蚀性能。同时红外光谱分析证明了硅烷发生水解缩合反应后产生了交联产物[-Si–O–Si-]n和强化学键合作用的-Si-O-M,而硅烷在1010cm^-1处附近对应的Si-O-Si吸收峰存在不同程度的宽化现象,说明硅烷在基体表面产生了很好的化学键合作用。扫描电镜观察发现改性后的硅烷膜,有效改善了单一硅烷膜表面不均匀,致密性较差,容易产生裂缝和孔洞等问题。（5）实验在原有研究内容基础上,又选择了KH-570、KH-792、JSC-1120三种硅烷分别在3003铝合金、AZ91D镁合金基体上进行制膜实验,都得到了较好的实验结果,说明本次实验的研究思路及方法是具有一定普适的。