钢铁应用广泛,却易于腐蚀。目前最常用的钢铁腐蚀保护方法是钢铁磷化和镀锌铬酸盐化学转化处理。但是,钢铁镀锌铬酸盐处理过程会产生致癌物六价铬、钢铁磷化过程会产生水体富营养化污染物磷酸盐,对环境以及人类健康都造成了严重的影响。2006年欧盟颁布的RoHS指令《电器电子设备中限制使用某些有害物质》和2011年中国的《重金属污染综合防治“十二五”规划》都对六价铬提出了严格的限制和防治要求,《环境保护“十二五”规划》也规定在部分地区实施总磷排放总量控制。所以,钢铁无磷无铬转化处理新技术亟待研究。为进一步提高钢铁耐蚀性能,本论文在课题组前期研制的高、低氟化钾浓度制备的氟铁酸钾转化膜技术的研究基础上,采用单因素实验方法,研究了植酸改性对高氟化钾浓度氟铁酸钾转化膜耐蚀性能的影响和植酸封闭对钢铁表面低氟化钾浓度氟铁酸钾转化膜耐蚀性能的影响。植酸改性对高氟化钾浓度氟铁酸钾转化膜耐蚀性能的影响研究结果表明,钢铁在植酸2.5mL/L,氟化钾125g/L,浓硝酸77mL/L,促进剂0.5~1.0g/L,过硫酸铵7.5g/L,温度45℃,pH 1~2的条件下处理80min后,获得表面光滑平整、盐雾时间36h的转化膜。扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)的结果表明:植酸改性后,膜层表面氟铁酸钾晶体颗粒间的缝隙更小,膜层更加致密,膜层除了含O、F、K、Fe元素外,还含有C、P两种元素,氟铁酸钾转化膜以及植酸铁有机膜层的生成,使钢铁的耐蚀性得到了很大的提高。植酸封闭对低氟化钾浓度氟铁酸钾转化膜耐蚀性能的影响研究结果表明,氟铁酸钾转化膜在植酸在30mL/L(质量分数50%),pH 4~5,温度40°C的条件下,封闭5 min,获得盐雾时间达到90h的转化膜。扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、红外光谱以及电化学极化曲线的分析测试结果表明,封闭处理后转化膜较封闭前更加均匀致密、连续完整,并含有一层网状纤维结构,膜层含C、O、F、P、K、Fe等元素和植酸官能团,氟铁酸盐转化膜表面植酸铁有机膜层的生成,使得钢铁样品中性盐雾时间从封闭前16h提升至封闭后90h,腐蚀电位比裸铁正移了约0.1V,腐蚀电流密度降低了约12%,钢铁的耐蚀性得到了显著提高。