电镀锌钝化工艺是应用最为广泛的金属防腐蚀方法之一,为了提高镀锌层的耐蚀性和外观装饰性,钝化就是很好的选择。但是为了满足环保要求,传统铬酸盐钝化体系基本上被取代,目前趋向于无铬钝化体系的研究,并逐渐成熟。随着人们越来越高的对装饰性能的要求,无铬蓝白钝化和彩色钝化体系的研究和应用范围得到进一步提高。本文主要对蓝白钝化进行研究,但是人们对于无铬蓝白钝化体系主要停留在工艺研究,而缺乏对膜层外观颜色的探索,对膜层颜色的表征手段研究更是不足。如今传统目视法已经不能满足需求,需建立统一、科学、准确的数字化表征体系,促进无铬钝化的研究和发展,达到标准化水平。本文选取硅酸盐蓝白钝化体系,以实验室成熟的钝化工艺作为基础,进一步优化硅酸盐钝化液的组分以及钝化工艺条件。通过单因素实验对钝化液成分、含量和钝化工艺条件的研究,确定对膜层外观颜色特征的影响。最后设计正交实验,优选最佳配方及工艺条件为:Na₂Si O₃10g/L、Na NO₃10g/L、KF 2g/L、Ti Cl₃2ml/L、H₂O₂5ml/L,用硫酸调节钝化液p H为1.8-2.0,钝化时间60s,干燥方式为热风吹干或者40℃～60℃恒温箱干燥。对最佳工艺下的钝化膜进行表面形貌、元素分布及其价态分析。结果表明:外观颜色质量进一步提高;根据SEM表面形貌分析可得,优化后的钝化膜层表面均匀致密,对锌层表面的具有良好的覆盖作用;通过对钝化膜的EDS、XPS分析可得,钝化膜主要是由Si、Ti、O、Zn、C等元素组成,从而研究和验证钝化膜成膜和显色机理。对钝化膜外观颜色的表征方法进行研究,分析钝化膜颜色的区别,创造性的采用CIE-RGB系统、CIE-XYZ系统及CIE Lab均匀颜色空间表征钝化膜层的颜色属性。包括对膜层R、G、B和X、Y、Z标准色度三刺激值进行测量,对测量结果进行对比验证,并根据色度公式计算得出色度坐标x、y,引入CIE Yxy色度图,进而形象直观的对钝化膜颜色的整体趋向和变化标定。对膜层亮度值L,色度值a、b进行测试,表征其颜色色差,分析色度差曲线图,总结规律。初步建立了蓝白钝化膜外观颜色的定量表征方法。最后,通过对彩色钝化膜的定量表征,对其颜色属性的应用进行研究,研究结果表明:钝化膜表面颜色属性能科学判断钝化膜的表面颜色质量,颜色判断的科学性和标准性,对无铬蓝白钝化体系的进一步发展应用提供颜色基础,并作为其他颜色体系的参考方法,进而促进电镀行业的发展。