交美特涂层体系作为代替达克罗涂层体系的新产品,其采用硅烷偶联剂代替达克罗涂液中的铬酐,对涂层中各成分的结合起到了很好的粘结作用,同时硅烷经涂层烧结后生成SiO2包覆在锌铝合金涂层的周围,起到很好的隔离保护作用。然而单一的硅烷钝化起不到铬酸盐的钝化效果,本课题组的成员采用稀土盐和硅烷的协同复合钝化已经取得较为理想的效果。虽然交美特在一定程度上解决了涂层不含有毒金属的问题,但交美特仍然存在着涂层薄、硬度低、耐蚀性不及达克罗等缺陷。本文在硅烷钝化液体系的基础上加入玻璃粉(鳞片状石英玻璃粉和自制粒状玻璃粉)制备玻璃体复合水性锌铝涂层,用SEM、EDS、盐雾试验和电化学试验等测试方法,对玻璃体复合水性锌铝涂层组织结构和耐蚀性能进行了研究。本论文从配制涂液入手,为优化配方,以玻璃粉的用量、玻璃粉的目数、硅烷的用量为因素设计了正交试验,采用涂液稳定性、涂液气泡、涂层外观、涂层附着力及耐蚀性能作为评分方法,利用极差分析研究了涂层各项性能的主、次影响因素,综合评判后确定了配制涂液的最佳配方。粒状玻璃体系优化因素的最佳配方为：玻璃粉的用量25g/L、玻璃粉的目数为400目、硅烷的用量为80mL/L。鳞片玻璃体系优化因素的的最佳配方为：玻璃粉用量为20g/L、玻璃粉的目数为300目、硅烷的用量为60mL/L。选出最佳配方后,根据不同的玻璃形态制备玻璃体复合水性锌铝涂层。对两种不同形态玻璃粉制备的玻璃体复合水性锌铝涂层进行了相关方面的微观结构与性能测试。采用盐雾试验、电化学交流阻抗测试以及电化学极化曲线分析等方法对涂层的耐蚀性能进行了测试,比较了不同形态的玻璃粉对涂层耐蚀性能的影响。测试结果表明：添加片状玻璃粉制备的涂层的耐蚀性能高,盐雾试验时间长达3100h,是不添加粒状玻璃粉涂层的1.5倍,是未添加玻璃粉涂层的5倍。用金相显微镜、扫描电镜、二次电子能谱、背散射电子能谱、X射线衍射仪对玻璃体复合水性锌铝合金涂层的表面和截面形貌、涂层成分、组织结构进行了测试分析,分析结果表明：片状玻璃粉与鳞片状的锌铝粉平行排列在涂层中,部分玻璃粉包覆在锌铝粉的外围；粒状玻璃粉部分填充在锌铝粉之间的缝隙中,部分包覆在锌铝片的表面及周围。涂层中含有Zn、Al、O及少量的Si元素,电子能谱的面扫描图显示Si元素分布在Zn、AL元素的外围,有Si分布的地方O元素分布的比较集中,可见硅元素主要以氧化硅的形式存在在涂层中。从扫描电子显微镜以及涂层截面的能谱分析,初步构思出玻璃体复合水性锌铝涂层的结构模型图,并从壁垒效应、牺牲阳极的阴极保护、钝化作用以及自修复三个方面对玻璃体复合水性锌铝涂层的防腐蚀机理进行探讨。本论文虽然对玻璃体复合水性锌铝涂层的耐蚀性能方面进行了研究,但是要进一步提高涂层的耐蚀性能并将其应用于工业的大规模生产中还需要做进一步的研究。