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當在金屬表面上形成硅烷膜時，由于硅烷溶液中的SiOH基與金屬表面上的MeOH基縮合，因此在界面上會形成牢固的Si-O-Me共價鍵。該鍵與Si-O-Si鍵一起在界面區域或“界面層”中形成新的結構。以鋁為例，顯示了硅烷處理后金屬的表面結構。可以看出，界面層主要包括Al-O-Si鍵和Si-O-Si鍵，其化學成分類似于（Al2O3）x·（xSiO2）y。研究表明，界面層的形成為良好保護金屬表面奠定了重要基礎。
值得注意的是，盡管界面上的Si-O-Al共價鍵使硅烷和金屬表面牢固粘附，但鍵本身的水穩定性卻不好。當大量的水入侵時，Si-O-Al共價鍵將被水解形成Si-OH和Al-OH基團。顯然，當界面上大量的Si-O-Al共價鍵水解時，界面的附著力將大大降低，這將導致硅烷膜從金屬表面剝離并進一步失去其防腐性能。 。因此，硅烷膜的耐水性是防止Si-O-Al共價鍵水解并在界面處保持良好的結合強度的關鍵。研究表明，以下兩種方法可以有效地提高硅烷膜的耐水性：一種是將Si-OH基團充分縮合形成具有良好耐水性的Si-O-Si三維網絡結構。另一種是使用疏水基團的硅烷。隨著硅烷膜的耐水性的提高，膜中的水量大大減少，從而防止了Si-O-Al共價鍵的水解，在界面處保持了良好的粘合強度，并進一步確保了硅烷的防腐性能。硅烷膜。
