高耐蚀性锌铁低磷三元合金电镀工艺的开发与研究 第二部分──低铬彩钝工艺及钝化液、钝化层的性能

徐关庆，储荣邦 *，罗家柱

（1.长春市南湖大路28 号富苑华城沁园春60A，吉林 长春 130012； 2.南京虎踞北路4 号6 幢501 室，江苏 南京 210013； 3.中山市东升镇联和街13 号永御五金制品有限公司，广东 中山 528400）

1 前言

钝化工艺是提高锌及其锌合金耐腐蚀性能的重要技术手段。铬酸盐钝化工艺由于钝化膜中含有具有自修复功能的六价铬，因此耐腐蚀性能十分优良，而且工艺稳定、成本低，深受用户的欢迎。然而六价铬对环境的污染已经引起人们的重视，目前全球范围内都在兴起无铬钝化工艺的研究与应用。但是，在生产中应用的无铬钝化工艺还存在维护比较困难、成本高、防腐蚀性能不如有铬钝化等缺陷。改良型的铬酸盐钝化工艺──低铬钝化工艺至今还在生产应用。

随着现代汽车结构的改进，性能的提高，使用环境污染程度的加大，汽车制造企业对产品也提出更高的防腐承诺。例如法国PSA 集团的技术标准要求镀锌零件的钝化膜经120 °C × 1 h 热冲击后，中性盐雾试验200 h不出现白锈。传统的镀锌有铬钝化膜在超过70 °C以后会发生以Cr3+为配位化合物中心原子的脱水缩合反应──多核配位化合，引起钝化膜碎裂，耐腐蚀性能下降，因此不能满足现代汽车零件苛刻的耐热、耐蚀要求。含硅钝化膜具有以下特点：Si 原子核外电子轨道通常为sp3杂化，配位数为4；当遇到钝化膜中Cr(VI)、等适当的电子给予体时，在3d 空轨道上获得电子，形成d2sp3杂化轨道，以Cr(VI)、作为配位体进行配位化合，配位数上升为6。另一方面，钝化膜中SiO2表面的硅烷醇发生水解-缩聚反应，通过─O─桥或─OH─桥彼此交联，形成含有硅氧键的网络结构，如图1所示。……