题目：镀锌层无氟钛盐钝化新技术研究

为了提高镀锌层的耐腐蚀性能，通常采用铬酸盐钝化处理，但其钝化溶液中的Cr6+对人体有害且污染环境，这严重限制了其使用。因此开发一种对环境友好的镀锌无铬钝化工艺，是具有重要的现实意义的。本文以钛盐钝化工艺为研究对象，在前期开发的钝化溶液的基础上，使用有机络合剂替代了其中的氟化物，以进一步满足环境保护的要求。研究了钝化溶液中各组分的作用，及其添加量的变化对钝化膜性能的影响。选取了几个主要的钝化工艺参数，研究了它们对钝化膜性能的影响，并以钝化膜的外观和耐腐蚀性能为评价标准，优选了镀锌无氟钛盐钝化工艺：钝化溶液pH=2.5，钝化溶液温度30±2℃，钝化时间90s，空停5~7s，冷风吹干；经此工艺处理后，可在氯化钾光亮镀锌层表面生成均匀、光亮的紫色钝化膜。调整钝化工艺参数可改变镀锌钝化膜的色泽。 使用SEM和EDS分析了镀锌钝化膜的微观形貌和组成，进而探讨了镀锌层无氟钛盐钝化膜的成膜机理：在钝化溶液中锌层发生局部的溶解，将引起锌层表面局部区域pH值升高，从而导致Ti4+等成膜物质在镀锌层表面发生水解、沉积成膜；在溶解和沉积过程的共同作用下，钝化膜逐渐生长，最终形成完整的钛盐钝化膜覆盖在锌层表面。分析认为镀锌钛盐钝化膜主要由Ti、O、Zn三种元素组成，膜层中Ti元素含量的差异和其存在方式（价态）的不同，是导致镀锌钛盐钝化膜产生多种颜色的可能原因。通过中性盐雾试验、中性盐水浸泡、电化学测试等方法，探讨了镀锌层无氟钛盐钝化膜的耐腐蚀性能和耐腐蚀防护机理，无氟钛盐钝化膜的防护机理以机械屏蔽作用为主；钝化溶液中加入不同成分的添加剂可以影响镀锌钛盐钝化膜的性能，实验中发现：十二烷基苯磺酸钠、CD32、钼酸钠三种添加剂均会缩短镀锌钝化膜的出现白锈的时间，但能延长出现红锈的时间。尽管这种无铬、无氟镀锌钝化工艺在环保方面取得了明显进步，但是在获得的钝化膜的防护性能方面仍然与铬酸盐镀锌钝化膜有明显差距。因此，在提高镀锌钛盐钝化膜防护性能方面还需要深入研究。