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电镀锌工艺在五金、汽配、电子等行业用途十分广泛,但是其污染也是非常严重,主要污染源来自钝化液。起初的钝化工艺来主要成分为六价铬盐,具有致癌性,被国内外禁止应用,随后三价铬工艺应运而生,但依然存在向六价铬盐转化的可能性,因此,研究既美观又具有优良的抗蚀性,且无铬、环保的钝化液成为当务之急,从而从根本上解决电镀行业污染严重的问题,推动绿色工业发展的进程。本文确定了将无铬硅酸盐蓝白钝化工艺作为研究方向。通过以硅酸盐作为成膜主盐,加入氧化剂、辅助成膜剂、配位剂、着色剂等添加剂来改善其钝化膜外观和提高抗蚀性。通过单因素试验和正交试验,本论文确定了最优钝化液各成分配比以及工艺条件参数,现总结如下:Na2SiO3·9H2O17g/L, TiCl331g/L, H2O211mL/L, KF9g/L, CuSO4·5H2O1g/L, H2SO4(98%)3mL/L (pH:2.5),钝化时间:40s,钝化温度:50℃,干燥方式:恒温甩干;利用中性盐雾实验、硫酸铜点滴实验、盐水浸泡实验、极化曲线和交流阻抗谱图等手段测试了未钝化试样、无铬硅酸盐蓝白钝化试样和铬酸盐钝化试样,结果表明无铬硅酸盐蓝白钝化工艺大大提高了镀锌层的抗蚀性,其在5%NaCl中性盐雾试验时间是75小时,与铬酸盐试样相当;通过附着力测试发现,无铬硅酸盐路那边钝化试样的附着力已经达到国标,与铬酸盐试样的附着力测试结果相当。通过SEM观察,本论文发现无铬硅酸盐蓝白钝化液对镀锌层表面起到了很好的修整作用;铬酸盐钝化膜,其表面形成了均匀致密的网状结构,能够有效的将腐蚀电流分散出去,起到保护镀锌层的作用。通过XPS测试得到无铬硅酸盐蓝白钝化膜中主要元素的成膜后的化合物状态,该体系钝化成膜机理为:在酸性条件下,镀锌层和钝化液在界面处发生锌层溶解、Zn2+与硅酸的反应、Ti3+的氧化等一系列化学反应,从而在镀锌层表面形成主要成分为SiO2、Zn4Si2O7(OH)2·2H2O、TiCl4、TiO2、Na2SiF6、ZnCl2等化合物的钝化膜。通过对无铬硅酸盐蓝白钝化工艺的自身稳定性考察:其中钝化液的成分中,影响由大到小是Na2SiO3·9H2O>KF>H2O2>CuSO4·5H2O>TiCl3;另外,,配置无铬硅酸盐蓝白钝化液最好选用蒸馏水配置;而配置无铬硅酸盐蓝白钝化液的最佳浓缩比例范围在1:1-5:1之间。钝化液的使用寿命考察:可以看出虽然无铬硅酸盐蓝白钝化液的单位面积钝化量和钝化重量与六价铬盐钝化液比还有一定距离,但是比三价铬盐钝化液的使用寿命略佳。本文最后对不同电镀体系考察:酸性电镀体系的钝化时间比碱性电镀体系的要短,而且钝化效果更好;而滚镀体系的钝化时间比挂镀体系的时间要短,在碱性挂镀、酸性挂镀和酸性滚镀方面,表面积越小的镀件钝化时间越少,同时恒温烘干比自然晾干后的钝化外观更优。