钢铁材料广泛应用于人类生活中的各个领域,但在使用的过程中长期暴露于空气,导致钢铁材料腐蚀,故人类将钢铁材料镀上保护层。镀锌工艺对保护钢铁材料具有重要意义,但金属锌较活泼,易在空气中发生反应,使镀层生成一层如“白锈”的腐蚀物质,这不仅使钢铁的防护效果大打折扣,还影响镀层的外观质量,故将镀层表面进行钝化工艺的防护处理。其中耐蚀性能好价格低廉的六价铬钝化备受大家青睐,但是六价铬具有毒性,不仅影响身体健康还污染环境,从而国内外团队致力于研发无铬钝化技术代替有铬钝化。针对此本论文研发了一种以硅酸盐为主成膜剂,添加虫胶和其他成膜促进剂等物质的复合钝化膜。论文以硅酸盐为主要成膜剂,添加虫胶溶解液,对硅酸盐-虫胶复合钝化膜进行研究。根据虫胶的溶解情况选择最佳虫胶添加量,采用单因素试验、正交试验设计优化了硅酸钠-虫胶复合钝化工艺。论文借助红外光谱、扫描电镜SEM和光电子能谱XPS等分析了钝化膜层的微观组织形貌和组分组成。采用中性盐雾试验、盐水浸泡试验、乙酸铅点滴试验、电化学试验和附着力试验研究钝化膜性能。根据论文研究得出以下结论:根据虫胶在酸类、碱类和醇类中各溶解液的溶解情况和添加到复合钝化液中制备的复合钝化膜耐腐蚀性能的研究,同时根据红外光谱分析,确定钝化液中加入虫胶溶解液浓度为500 ml正丁醇+5 g虫胶制得虫胶溶解液时,复合钝化膜的耐腐蚀性能较好。根据单因素试验和正交试验的试验结果,最后确定最佳钝化液配方为:硅酸钠22g/L+硝酸7 ml/L+双氧水70 ml/L+正丁醇虫胶溶解液1.5a ml/L。采用单因素试验对钝化工艺条件研究后,设定复合钝化膜的钝化p H值为1.5、钝化温度为55℃、钝化时间为50 s,干燥方式为吹风机吹干。组织成分分析发现,复合钝化膜表面更加平整、致密。添加虫胶的复合钝化膜具有和虫胶相同的羟基、醛基和-CH₂等基团,说明复合钝化膜的膜层组成部分存在虫胶树脂。钝化膜层中含有Zn O、Si O₂、Zn（OH）₂、Si-O-H、Si-O键和Si-C等键。对复合钝化膜进行耐腐蚀性能试验得到,中性盐雾试验72小时后,复合钝化膜的白锈腐蚀面积为5%。Na Cl盐水浸泡60 h后复合钝化膜和铬酸盐钝化膜出现白锈,而空白试样和单一钝化膜在24 h后即出现白锈。电化学分析,相比较空白试样和单一钝化膜的自腐蚀电位而言,复合钝化膜的自腐蚀电位明显正移,且复合钝化膜的自腐蚀电流密度较空白试样降低了一个数量级,复合钝化膜的极化电阻是空白试样的52.6倍,同时阻抗数据和乙酸铅点滴试验也说明复合钝化膜具有良好的耐腐蚀性能。硅酸盐-虫胶复合钝化膜具有优异的耐腐蚀性能,有机成分虫胶和无机成分硅酸盐之间的交联协同作用,形成-Si-O-Si-Zn和-Si-O-Si-CH₂结构,从而构成立体的网状结构,Zn O和Si O₂单体填充在网络的空隙处,形成致密,均匀,耐腐蚀性能优良的硅酸盐-虫胶复合钝化膜。