不銹鋼化學著色配方 23 (表(biao)8-9)，本配方(fang)由南(nan)京理工大(da)學(xue)材料(liao)科學(xue)與工程系 曹榮(rong)、樊新民和南(nan)京醫(yi)科大(da)學(xue)口(kou)腔(qiang)醫(yi)學(xue)院(yuan) 陳文(wen)靜、趙(zhao)春陽、胡芳于2005年(nian)10月提出。

 他們為了獲得重現性良好、色彩鮮艷的不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(se)工藝(yi)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。

 著色(se)液(ye)見表(biao) 8-9 配方(fang)23, 著色(se)實驗裝置示意圖見圖8-23。

2. 著色(se)工(gong)藝參數(shu)的影響

 ①. 著(zhu)色時間

   在溫度(du)、著(zhu)色(se)液(ye)濃(nong)度(du)確(que)定的條件下，著(zhu)色(se)時(shi)間加長(chang)，膜層加厚，顏色(se)按藍、金黃、紅(hong)、綠(lv)變化。時(shi)間過長(chang)，氧(yang)化膜變得(de)粗糙，甚(shen)至粉化。當試樣(yang)著(zhu)色(se)電位(wei)與著(zhu)色(se)起始(shi)電位(wei)差超過30mV時(shi)，表面氧(yang)化膜迅速(su)溶解，著(zhu)色(se)膜質(zhi)量與時(shi)間的關系(xi)見表 8-28。

  著色(se)(se)時(shi)間(jian)長于(yu)15min后，色(se)(se)澤變得不均勻(yun)，難以區(qu)分具體色(se)(se)調。

  ②. 著色液(ye)溫度

  所用(yong)配(pei)方在低于55℃時將(jiang)不能著(zhu)(zhu)色(se)，較(jiao)好(hao)的溫度(du)(du)范圍是(shi)80~95℃,高于此范圍，溶液水分蒸發較(jiao)快，氧化(hua)變強(qiang)，著(zhu)(zhu)色(se)周期縮短(duan)，顏色(se)控制困(kun)難。較(jiao)低溫度(du)(du)使著(zhu)(zhu)色(se)過程加長，利于色(se)彩控制，著(zhu)(zhu)色(se)效(xiao)果好(hao)。圖(tu)8-24為不同溫度(du)(du)下(xia)顏色(se)－時間(jian)關系(xi)曲線(xian)。

 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. 其他工藝參數(shu)

   除油、浸酸(suan)活化(hua)的樣品比(bi)未活化(hua)的樣品著(zhu)色過程加快(kuai)，提前0.5~1min到(dao)達(da)著(zhu)色起始電(dian)位。

  固膜使氧化(hua)膜的耐(nai)蝕性、耐(nai)磨(mo)性顯著(zhu)提(ti)高，未固膜處理(li)的表面顏色在同等負荷(he)砂紙(zhi)（600#)的擦拭下更易于被擦掉(diao)。

  固膜過(guo)程中，新的(de)膜層(ceng)在氧化膜孔隙(xi)或(huo)表面(mian)形成、增(zeng)厚(hou)，增(zeng)厚(hou)了的(de)膜層(ceng)使(shi)表面(mian)色彩變化，因此，固膜控(kong)制著色彩的(de)變化。

3. 著色膜層的(de)成分

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

   質量分數：2.3% S、26.45% O、49.52% Cr、21.73% Fe.