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本发明涉及表面防腐蚀技术领域，尤其涉及一种适用于铜及铜合金纳米自修复多级致密的无铬钝化剂及其制备工艺，其包括以下重量份数的原料：无机盐1～10份，有机缓蚀剂0.1～10份，纳米成膜剂5～30份，成膜促进剂0.1～10份，润湿剂0.1～2份。通过对无机盐、有机缓蚀剂、纳米成膜剂等的筛选和复配，先通过无机盐在新鲜的铜及铜合金表面迅速形成骨架，利用有机缓蚀剂在骨架表面和缝隙中形成保护膜，再利用纳米成膜剂在上述表面进行填充，构筑致密牢固的保护膜层。由于纳米成膜剂为纳米胶囊，其内包含有机缓蚀剂，一旦膜层破坏，内部有机缓蚀剂将填充到破坏的地方，实现新的保护，达到对铜或铜合金的长效抗氧化和防变色保护作用。