电镀锌工艺是金属防腐的重要措施之一,广泛用于交通运输、航天航空、机械制造等行业。但是电镀锌行业的对环境的污染十分严重,其中主要污染来自电镀锌后的铬酸盐钝化工艺中的六价铬。目前市场上的电镀锌钝化工艺主要有两种：六价铬盐和三价铬盐钝化,即铬酸盐钝化。铬酸盐钝化工艺稳定成熟,并且具有优良的外观和耐腐蚀性能,被广泛用于工业生产。但铬酸盐钝化液中存在对环境和人体有危害的六个铬和三价铬离子,为了解决电镀工业中产生的环境危害,真正做到环保无害化,研究开发环保型无铬钝化液替代铬酸盐钝化液,从根本上解决电镀行业的环境污染危害问题,推动绿色环保钝化工艺发展十分必要。该钝化工艺以硅酸钠作为主要成膜剂,再加入辅助成膜剂、氧化剂和配位剂等来提高钝化膜的耐腐蚀性能、改善钝化膜的外观。实验中通过单因素实验和正交实验确定硅酸盐彩色钝化工艺的成分配方和钝化工艺条件参数,总结如下：Na2SiO3·9H2O19g/L,(98%)H2SO43ml/L, H2O28ml/L, CuSO41.9g/L, NaF6g/L, NaNO314g/L,钝化时间60s,pH值为2.5,钝化温度：30℃,干燥方式：烘干。该工艺钝化后所得的钝化膜外观彩色、均匀、光亮,使用扫描电镜(SEM)对硅酸盐彩色钝化膜的微观表面观察发现,硅酸盐表面钝化膜很好的修复了镀锌层表面的缺陷。通过扫描电镜(SEM)对硅酸盐彩色钝化膜的微观表面测试,硅酸盐表面钝化膜很好的修复了镀锌层表面的缺陷,并且表面形成了网状结构,与铬酸盐钝化膜形成的致密网状结构相比,硅酸盐钝化膜的网状结构比较疏松,因此分散腐蚀电流能力比铬酸盐钝化膜弱,不过硅酸盐钝化膜也有效的分散了腐蚀电流,起到保护镀锌层的作用。通过XPS的成分测试得到钝化膜的元素主要以锌硅化合物形式存在,这些化合物沉积在镀锌层表面形成钝化膜,保护镀锌层。对硅酸盐彩色钝化工艺的进行工业实验,对该工艺的稳定性和钝化液的维护性进行考察,结果表明钝化液的各个成分对钝化液的稳定性影响程度从大到小分别为硫酸、硅酸钠、氟化钠、双氧水、硫酸铜、硝酸钠。通过向钝化液中定期加入一定的硅酸钠溶液和硫酸等,能有效提高硅酸盐钝化液的工业使用寿命。分别对硅酸盐彩色钝化工艺在不同电镀体系进行生产测试,发现碱性挂镀和滚镀体系得到的钝化膜外观和耐蚀性均要比酸性挂镀和滚镀的效果好。综上所述,环保型硅酸盐彩色钝化工艺具有无污染、成本低等优点,该钝化工艺得到的钝化膜外观和耐腐蚀性能初步达到工业生产的要求,通过进一步工业实验,有望完全取代铬酸盐彩色钝化工艺,具有广阔的市场前景。