锌是相对便宜的一种金属,所以电镀锌被广泛用于保护钢铁件,特别是防止大气腐蚀。但是在潮湿的环境中电镀锌钢板易发生腐蚀,使其表面形成白色的腐蚀产物或变成灰暗色,影响了镀锌钢板的外观质量和镀层抗腐蚀性。为了降低锌在腐蚀性介质中的溶解速率,过去对电镀锌钢板广泛采用铬酸盐钝化的处理工艺。由于六价铬酸盐属于剧毒、致癌性物质、具有诱变效应。为满足电镀锌环境友好型表面处理钢板的需求,绿色无铬钝化液的开发和生产变得越来越重要。本文是以氯化钾电镀锌板为基材,通过中性盐雾试验和电化学测试等手段对无机/树脂、无机/单硅烷和无机/双硅烷的复合处理液体系进行了初步的研究,确立了含有两种硅烷的无机/硅烷复合钝化(以下简称无机/硅烷钝化体系)的研究体系。同时采用正交实验方法对无机/硅烷钝化体系的实验配方进行了优化试验,并且对无机/硅烷复合膜的固化温度和涂覆膜厚与耐蚀性的关系进行了研究。硅烷复合膜层在电化学腐蚀时,是双电层控制的均匀腐蚀的过程,钝化膜中没有腐蚀液微孔渗入的过程。结合实验研究和工业生产中的性能测试方法,对无机/硅烷复合钝化膜的其它性能进行了测试。硅烷复合膜层具有良好的耐热性、耐碱性和涂装性能。应用扫描电子显微镜(SEM)观察了硅烷复合膜层的表面和断面形貌。在表面形貌测试中发现,硅烷复合钝化膜中没有微裂纹,是均匀连续的膜层；复合处理液与电镀锌基体因发生反应导致表面形貌的改变,表面结晶由层状结构转变为柱状结构。在断面观察中能看见膜层为厚度不足1μm的膜层。利用傅立叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对钝化膜层的结构进行了分析,结果表明硅烷处理层中含有Si-OH、Si-O-Si、Si-O-Zn、CH2等有机官能团。