水性无铬锌铝烧结涂层是由金属粉浆、钝化液和助剂等组成的涂液,经浸涂、刷涂或喷涂于钢铁零件或构件表面,高温烧结形成的以鳞片状锌铝粉为主要成分的防腐蚀涂层,具有高耐蚀、无污染、耐热性等特点,为金属基体提供有效防护。在本课题组已有的对水性锌铝涂层研究基础之上,本文从硅烷偶联剂的水解工艺入手,通过对涂料的外观等物理性能以及所得涂层的附着力、表面状况、耐硝酸铵快速试验等性能测试,确定了最佳的水性硅烷锌铝涂料的配方工艺：硅烷(KH-560)、甲醇、去离子水的体积比为1：2.5：5,pH值在8.0～9.0之间,水解搅拌48h；将所得水解液与金属粉浆(锌粉、铝粉、聚乙二醇的质量比4：1：2)混合连续搅拌3～5个小时,搅拌过程中添加流平剂、增稠剂、消泡剂等助剂制备成涂液。在上述所得涂液配方中加入不同含量的稀土镧盐或铈盐,采用NSS、SEM、EDS、EIS和极化曲线等方法对涂层的结构和性能进行了表征,比较研究了稀土盐对涂层的影响。结果表明：稀土盐的加入,不仅改善涂层的结构,而且明显提高了涂层的耐蚀性能；稀土镧盐的加入量为7 g/L,或稀土铈盐为10 g/L,所得涂层的耐中性盐雾试验的时间分别达到1200h和1000h,性能达最优。采用体视金相显微镜和扫描电镜分析涂层表面和截面形貌,结果表明,涂层层次均匀、连续,与金属基体结合紧密。通过能谱分析仪和X射线衍射仪对涂层元素和物相组成进行了分析,结果表明：涂层中含有Zn、Al、Si、La或Ce、C、O等元素；主要物相为Zn和Al,其他元素可能是以氧化物和氢氧化物等物相分布于涂层中。采用电化学阻抗谱法和极化曲线法研究了稀土镧盐对涂层的钝化作用,结果显示：涂层在腐蚀过程中表现出明显的钝化行为,使腐蚀电流减小,极化电阻增大,显著提高了涂层的耐蚀性能。通过对涂层腐蚀历程的分析,结合锌铝涂层的结构特点,构建了水性无铬锌铝涂层的结构模型,并在此基础上对涂层的防腐蚀机理进行了初步探讨。