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电镀行业的污染非常严重,其主要来自于钝化液。传统铬酸盐钝化液中含有的Cr6+具有毒性,环境污染严重,其应用在国内外已受到严格限制。目前为止,国内外还没有完全无铬的钝化工艺能够替代传统铬酸盐钝化,实现工业化生产。鉴于此,本文开发了一种硅酸盐无铬彩色钝化工艺。该工艺以硅酸钠为成膜主盐,通过正交试验和单因素优化实验,分别考察了钝化液各成分,各种工艺因素对钝化膜外观色彩和耐蚀性能的影响规律,其中钝化膜的耐蚀性能主要由中性盐雾试验,硫酸铜点滴实验,电化学测试等手段测得。最后得到硅酸钠彩色钝化工艺的配方及工艺条件范围为:Na2SiO3;15-25g/L, H2SO4:4-7ml/L, H2O2:15-20ml/L, CuSO4:0-2g/L, Zn(NO3)2:10-20g/L。钝化温度:15℃—50℃,pH值:1.8—2.8,钝化时间:20S-60S,干燥温度:室温,干燥方式:离心甩干或风机吹干。由该工艺制备的镀锌件彩色钝化膜,外观鲜艳、光亮、均匀。通过5%的氯化钠中性盐雾试验测试,平均出白锈时间是85h,耐蚀性能低于六价铬盐彩色钝化工艺,同三价铬盐相当。采用SEM对硅酸盐彩色钝化膜的表面形貌进行了微观观察,用XPS等测试手段对硅酸盐彩色钝化膜进行了元素价态及成分分析,分析了硅酸盐彩色钝化膜的成膜机理,及其钝化膜呈现不同色彩的原因。本文最后介绍了硅酸盐彩色钝化工艺的工业试验。考察了扩大生产后钝化液的稳定性及其维护问题,以及扩大生产后钝化膜的外观和耐蚀性能。结果表明,硅酸盐彩色钝化工艺扩大生产后,钝化液稳定性好。取掉甲酸钠,硫酸亚铁等措施,可以进一步提高钝化液的稳定性,通过补加硅酸钠溶液等措施,可对钝化液加以维护。镀锌件经钝化处理后,膜层光亮、鲜艳、均匀,耐蚀性能好。综上所述,硅酸盐彩色钝化工艺环境友好,稳定性好,成本低廉,操作简单,耐腐蚀性能强,通过进一步优化,有望彻底替代传统铬盐彩色钝化工艺,具有广阔的市场前景。