电镀锌是应用比较广泛的金属防腐蚀措施之一。为了进一步提高工件的耐腐蚀性,电镀后要进行钝化处理。在工业中应用比较广泛的是六价铬钝化和三价铬钝化,但是铬酸盐不管是对人体还是对环境危害很大。为了减少钝化液的危害,无铬钝化逐渐取代了铬酸盐钝化。单独的无机盐或有机化合物钝化所生成的钝化膜的耐腐蚀性能并不理想。而复合钝化中有机物和无机盐之间的相互配合,所得到的钝化膜具有很强的延缓腐蚀能力,有的甚至接近或超过铬酸盐钝化。本文所采用的是单宁酸—硅酸钠复合钝化,通过有机与无机的协同作用来提高钝化膜的耐腐蚀性能。单因素实验确定钝化膜各组分的最佳含量范围,然后通过正交实验确定钝化液的最佳配比。单宁酸—硅酸钠复合钝化最佳工艺为:7 g/L C₇₆H₅₂O₄₆、5g/L Na₂SiO₃·9H₂O、6mL/L TiCl₃、15mL/L H₂O₂、8 mL/L H₃PO₄、4mL/L HNO₃、7 g/L KCl、用H₂SO₄调节钝化液的pH至1.5、钝化时间为30s、钝化温度为室温、干燥方式为热风吹干。此工艺下得到颜色光亮分布均匀彩色钝化膜。研究了此工艺下的钝化试样和未钝化试样的耐腐蚀性能和表面形貌。用盐水浸泡实验、硫酸铜点滴实验和电化学测试等方法来研究钝化试样和未钝化实验的耐腐蚀性能。最终得出:钝化后的试样的耐腐蚀性能要远远的大于未钝化试样。利用SEM、EDS和红外光谱对钝化膜的表面形貌、元素定量分析和钝化的官能团进行测试:最终得出钝化膜的组成。结果显示,钝化膜有两层组成,钝化膜内层主要由硅酸盐生成的网格聚合物和单宁酸与金属离子生成的络合物组成。在钝化膜的最外层主要是锌的氧化物组成,最终获得了钝化膜的成膜原理。SEM形貌观察发现此工艺下钝化膜表面不平整有一定的颗粒度,该工艺存在一定的不足,需对此工艺进行优化。对改工艺的优化方法是在对工件进行钝化时,钝化液的压强施加在钝化面上,改变钝化工件在钝化液中的不同深度来控制压强的变化。在不同的钝化液压强作用下对试样进行钝化,并与传统的钝化工艺进行对比。利用盐雾实验、电化学测试来研究不同条件下钝化膜的耐腐蚀性能。用SEM来观察钝化膜的表面形貌,用划格法来研究钝化膜的附着力。最终得到,在施加一定的钝化液压强时钝化膜的耐腐蚀性能得到提高,在P4条件下钝化膜的耐腐蚀性达到最优。同时,表面形貌也得到了改善,在压强为P4下钝化膜表面平整紧密。与传统的钝化相比,在压强作用下,钝化膜的附着力得到了很大的提高,传统工艺下钝化膜的附着力达到4级,附着力最差,在P4条件下的钝化膜附着力达到了1级,钝化膜的附着力最好。因此,钝化时对钝化面施加一定的钝化液压强可以改善钝化膜的综合性能。