硝酸锆(Zr (NO₃)₄)的钝化作用依赖水解 - 沉积 - 成膜的协同反应,具体机制如下:
水解反应:硝酸锆溶于水后,Zr⁴⁺发生水解生成 Zr (OH)₄胶体粒子,反应式为:Zr (NO₃)₄ + 4H₂O ⇌ Zr (OH)₄↓ + 4HNO₃;
膜层沉积:金属基材表面经预处理(除油、活化)后,表面存在微量羟基和氧化位点,Zr (OH)₄胶体粒子通过化学吸附附着在金属表面;
致密成膜:吸附后的 Zr (OH)₄经脱水反应生成ZrO₂致密薄膜,同时硝酸根离子在反应中起到辅助氧化作用,提升膜层与基材的结合力,最终形成厚度为几十至几百纳米的钝化膜,阻断腐蚀介质渗透。