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为使Zn-Ni合金镀层具有优良的耐蚀性和装饰性,对其进行钝化处理是必不可少的。传统的钝化工艺为铬酸盐钝化,Cr6+有剧毒,对环境和人类发展都不利,其应用在国内外已经受到严格限制。国内外对Zn-Ni合金钝化工艺的研究比较少,尚未见到有关于Zn-Ni合金镀层无铬钝化工艺的报道。因此,寻找一种低污染、甚至无污染的性能优异的Zn-Ni合金钝化工艺是当务之急。在综合各种无铬钝化工艺优缺点的基础上,确定采用钼酸盐体系对Zn-Ni合金镀层进行彩色钝化和蓝白钝化工艺的研究。实验确定的钼酸盐彩色钝化液的组成及工艺条件为:Na2MoO4·2H2O 12.5g/L,Na2SiO3·9H2O 5g/L,Na3PO4·12H2O 12g/L,NaNO3 25g/L,CH2(COOH)2 24g/L,pH值为3.5左右,钝化温度为48℃,钝化时间125130s。,空气中老化10s。得到的钝化膜颜色均匀,室内自然光下为类桔黄单色膜,阳光照射下为粉色和黄色相间的彩色膜。钼酸盐蓝白钝化液的组成及工艺条件为:Na2MoO4·2H2O 25g/L,Na2SiO3·9H2O 5g/L,Na2WO4·2H2O 20g/L,Na3PO4·12H2O 12g/L,NaNO325g/L,CH2(COOH)2 24g/L,pH值3.5左右,钝化温度48℃,钝化时间110s。得到的钝化膜呈均匀蓝白色,没有泛黄现象。扫描电子显微镜(SEM)观察结果表明,钼酸盐钝化体系所得钝化膜表面会有大量微裂纹存在,加入一定量的钨酸钠之后,微裂纹明显减少;X射线光电子能谱(XPS)分析表明,彩色钝化膜主要由Mo(OH)3、MoO3/MoO42-、MoO2、Mo(OH)2、MoCl3、MoO3/SiO 2、ZnSiO4、Zn3(PO4)2、ZnO、Zn(OH)2、Zn(H2PO4)2、ZnO/SiO2组成,蓝白钝化膜除含有上述成分外,还含有WO3、H2WO4和WOx;交流阻抗谱(EIS)分析表明,彩色钝化膜的电化学腐蚀电阻达2082Ω·cm2,蓝白钝化膜为2584Ω·cm2,其中蓝白钝化膜的电化学腐蚀电阻高于六价铬钝化膜。在以上分析测试的基础上,提出了Zn-Ni合金镀层钼酸盐钝化膜的成膜机理,认为钝化膜是钼、磷、硅化合物复合沉积形成的。