不銹鋼化學著色配方 23 (表(biao)8-9)，本配方由南京理工(gong)大學材料科(ke)學與工(gong)程(cheng)系 曹榮(rong)、樊(fan)新民和南京醫科(ke)大學口腔醫學院 陳文(wen)靜、趙春陽(yang)、胡芳(fang)于2005年10月提出(chu)。

 他們為了獲得重現性良好、色彩鮮艷的不(bu)銹鋼表面色彩和了解不銹鋼表面著色膜成分，采用電位控制不銹鋼表面著色方法；并利用俄歇能譜分析表面膜層成分。通過利用電位變化曲線能夠控制不銹鋼表面氧化膜的厚度，使著色工藝易于控制。

1. 著色工藝步驟

  除油→清洗→浸酸活化→清洗→控電位浸漬著色→清洗吹干→固膜處理（H₃PO₄ 2.5g/L, CrO3 250g/L, DK 0.2~1A/d㎡,試樣陰極電解5~10min,陽極Pb板）→封閉處理→清洗→吹干。

 著(zhu)(zhu)色液(ye)見(jian)表 8-9 配方23, 著(zhu)(zhu)色實驗裝置示意圖見(jian)圖8-23。

2. 著色工藝參(can)數的影響

 ①. 著色(se)時(shi)間

   在溫度、著(zhu)色液濃(nong)度確定的條件下，著(zhu)色時(shi)間加長，膜(mo)層加厚(hou)，顏色按(an)藍、金黃、紅、綠變化。時(shi)間過長，氧化膜(mo)變得粗(cu)糙(cao)，甚至粉化。當試(shi)樣著(zhu)色電位與著(zhu)色起始電位差超過30mV時(shi)，表(biao)面氧化膜(mo)迅速(su)溶解，著(zhu)色膜(mo)質量(liang)與時(shi)間的關系見(jian)表(biao) 8-28。

  著色(se)時間(jian)長于15min后，色(se)澤變(bian)得不均勻，難以區分具體色(se)調。

  ②. 著色液溫度(du)

  所(suo)用配方在低于55℃時將不(bu)能著色(se)(se)，較(jiao)好的溫度范(fan)圍是80~95℃,高(gao)于此(ci)范(fan)圍，溶液水分蒸(zheng)發較(jiao)快，氧化(hua)變強，著色(se)(se)周期縮短，顏色(se)(se)控制困難。較(jiao)低溫度使著色(se)(se)過(guo)程加長，利于色(se)(se)彩(cai)控制，著色(se)(se)效果好。圖(tu)8-24為不(bu)同溫度下顏色(se)(se)－時間關(guan)系曲線。

 ③. 電位的影響

  氧化膜是多孔膜，隨著膜的增厚，陽極反應（M→M²⁺+2e,M為Fe、Cr、Ni等）在氧化膜的孔底部進行，陰極反應在膜的表面進行。陽極反應產物通過孔向外擴散。在陰極區，溶液中的六價鉻離子的電子還原為Cr³⁺(Cr₂O^2-₇+14N⁺+6e → 2Cr³⁺+7H₂O),當M²⁺、Cr³⁺達到一定濃度時。兩極反應產生的金屬離子發生水解作用，形成表面氧化膜（MpCrqOr): pM²⁺+gCr³⁺+rH₂O →MpCrqOr+2rH⁺.在孔口和孔底之間建立了擴散電勢Δμ,隨著膜的加厚，Δμ增大，試樣與參比Pt電極之間的電位差被削弱，趨于減小，實驗測定的電位－時間曲線見圖8-25.圖中曲線所示217mV處為著色起始電位，著色終止電位Eo=191mV,不同電位對應不同的膜層厚度，即對應不同的色彩，和用數字電壓表測這一區間的不同電壓值可得到不同色調的著色效果。

④. 其他工(gong)藝參數

   除油、浸酸(suan)活化(hua)的樣品比未活化(hua)的樣品著(zhu)(zhu)色(se)(se)過(guo)程加快，提前0.5~1min到達著(zhu)(zhu)色(se)(se)起始電位。

  固(gu)膜(mo)使氧化膜(mo)的耐蝕性、耐磨性顯(xian)著提高，未固(gu)膜(mo)處理的表(biao)面顏色在同等負荷砂(sha)紙（600#)的擦拭下更(geng)易于被擦掉。

  固膜(mo)過程中，新的(de)膜(mo)層在氧化膜(mo)孔隙或(huo)表(biao)面形成、增厚(hou)(hou)，增厚(hou)(hou)了(le)的(de)膜(mo)層使表(biao)面色彩變化，因此，固膜(mo)控制(zhi)著色彩的(de)變化。

3. 著色膜(mo)層的(de)成分

  用俄歇(xie)電子能譜分(fen)析，原(yuan)子數(shu)分(fen)數(shu)：2.34% S、53.92% O、31.05% Cr、12.69% Fe。

   質量(liang)分(fen)數：2.3% S、26.45% O、49.52% Cr、21.73% Fe.