电镀锌工艺是金属防腐的主要手段之一,镀锌后经过铬酸盐彩色钝化处理可获得装饰性和耐蚀性俱佳的转化膜,在工业中得到了广泛应用。但由于钝化介质及产物中含有六价铬成分,危害人身健康且污染环境,世界各国先后颁布了一系列相关条令严格限制六价铬的使用和排放。目前工业中应用的彩色钝化工艺主要为三价铬体系,其危害相对六价铬钝化显著降低。但三价铬钝化膜稳定性较差,易在运输、放置及使用过程中转化为六价铬化合物,并不能从根本上解决铬酸盐彩色钝化工艺的污染问题。本文选定在化学周期表中与铬同族,清洁环保、完全无铬的钛盐钝化体系,并对其彩色钝化工艺进行研究。通过单因素实验对钛盐彩色钝化工艺基础配方中各组分及工艺条件进行优化,最后设计正交实验优选出最佳配方组分及工艺条件如下：TiCl3 8mL/L、H2O2 10mL/L、NaNO3 15g/L、C6H11O7Na 4g/L, pH=1.5,钝化时间：25s,钝化温度：30℃,干燥方式：60℃恒温烘干。使用该配方及工艺条件获得的钛盐彩色钝化膜,目视观察膜层呈红绿彩色,色彩鲜艳且光亮度较好。影响钝化膜外观色彩及耐蚀性的化学组分由主到次依次为：三氯化钛、硝酸钠、双氧水、葡萄糖酸钠。SEM测试结果表明该彩色钝化膜表面形成网状结构,膜层平整、致密、无宏观裂纹。经XPS谱图分析可知,膜层主要由二氧化钛、氧化锌及氢氧化锌构成。电化学测试结果证实,该钝化膜能够有效的保护基体材料免受腐蚀。中性盐雾试验结果表明其耐腐蚀性能接近三价铬彩色钝化膜。通过理论分析得知钛盐彩色钝化膜的颜色是膜层化学元素和光波干涉的综合结果。由XPS和惰性氩离子刻蚀数据分析可知,膜层色彩的产生主要是由于钛及其化合物发生中原子发生了d-d跃迁。最后引入RGB色彩模型,对膜层色彩进行了初步的量化表征。