当在金属表面上形成硅烷膜时，由于硅烷溶液中的SiOH基与金属表面上的MeOH基缩合，因此在界面上会形成牢固的Si-O-Me共价键。该键与Si-O-Si键一起在界面区域或“界面层”中形成新的结构。以铝为例，显示了硅烷处理后金属的表面结构。可以看出，界面层主要包括Al-O-Si键和Si-O-Si键，其化学成分类似于（Al2O3）x·（xSiO2）y。研究表明，界面层的形成为良好保护金属表面奠定了重要基础。
值得注意的是，尽管界面上的Si-O-Al共价键使硅烷和金属表面牢固粘附，但键本身的水稳定性却不好。当大量的水入侵时，Si-O-Al共价键将被水解形成Si-OH和Al-OH基团。显然，当界面上大量的Si-O-Al共价键水解时，界面的附着力将大大降低，这将导致硅烷膜从金属表面剥离并进一步失去其防腐性能。 。因此，硅烷膜的耐水性是防止Si-O-Al共价键水解并在界面处保持良好的结合强度的关键。研究表明，以下两种方法可以有效地提高硅烷膜的耐水性：一种是将Si-OH基团充分缩合形成具有良好耐水性的Si-O-Si三维网络结构。另一种是使用疏水基团的硅烷。随着硅烷膜的耐水性的提高，膜中的水量大大减少，从而防止了Si-O-Al共价键的水解，在界面处保持了良好的粘合强度，并进一步确保了硅烷的防腐性能。硅烷膜。
