一、不(bu)銹鋼電化學(xue)著色法使用的電信號


  在化學(xue)著(zhu)色法中沒有施加外在的電流。所需的電流、電位，皆發生在不銹鋼的自身，利用輔助電極，如飽和甘汞電極（SCE)或鉑電極（Pt)和精密電壓數字計可以測出不銹鋼存在的電位。


  在電(dian)(dian)化學著(zhu)色法(fa)中，在不銹(xiu)(xiu)鋼上施加(jia)可控制的電(dian)(dian)流(liu)信號(hao)，強制不銹(xiu)(xiu)鋼發生氧化，從而生成(cheng)著(zhu)色膜。施加(jia)的電(dian)(dian)信號(hao)以電(dian)(dian)流(liu)法(fa)表示或電(dian)(dian)壓法(fa)表示。


1. 電流法


 又可分(fen)為：


①. 恒定直流電流法，電流大小不變；


 ②. 脈沖(chong)電(dian)流法(fa)，施加(jia)的(de)(de)電(dian)流信號(hao)是以脈沖(chong)的(de)(de)形式不斷發生變化的(de)(de)。


 2. 電位法(fa)


 又可分為：


  ①. 脈沖電(dian)位法；


  ②.恒定(ding)電(dian)位法。




二、不銹鋼(gang)電(dian)化學著色(se)法(fa)的特點(dian)


 電化學(xue)著色法的優點：


  ①. 顏色可控性很好，時間范圍寬并縮(suo)短；


  ②. 顏色的重現性好；


  ③. 受(shou)不銹鋼表面狀況的影響較小；


  ④. 處(chu)理(li)溫(wen)度較(jiao)低(di)，有些工(gong)藝(yi)可在室(shi)溫(wen)下進行，改(gai)善(shan)了(le)工(gong)作環(huan)境，溶液成分波(bo)動較(jiao)小；


  ⑤. 溶液成分含(han)量較低(di)，因而污染程度較輕；


  ⑥. 用脈沖電流法(fa)著色，溶液(ye)工(gong)作(zuo)壽命比化學(xue)法(fa)的長。


  電(dian)化學著色(se)法(fa)(fa)的(de)缺點(dian)(dian)主要有兩點(dian)(dian)：一(yi)是(shi)電(dian)力線分(fen)布不(bu)均(jun)勻(yun)，這是(shi)由不(bu)銹(xiu)鋼工件形狀太復雜所(suo)引起的(de)，電(dian)化學著色(se)法(fa)(fa)最(zui)(zui)適(shi)合簡單的(de)，如平板(ban)、帶(dai)狀物(wu)的(de)著色(se)；二是(shi)顏色(se)不(bu)均(jun)勻(yun)，這是(shi)由電(dian)流分(fen)布不(bu)均(jun)勻(yun)所(suo)致(zhi)，最(zui)(zui)好是(shi)使用恒(heng)電(dian)位法(fa)(fa)來克服這一(yi)缺點(dian)(dian)。




三、不銹鋼電(dian)化學著色成(cheng)膜機理


1. 陽極電流（電位）反應


  電(dian)化學(xue)著(zhu)色(se)液的(de)(de)主要(yao)成(cheng)分基(ji)本上是鉻酐（CrO3)和硫酸（H2SO4),不銹鋼(gang)浸人(ren)著(zhu)色(se)液并(bing)施加陽極電(dian)流（電(dian)位）后，在電(dian)化學(xue)著(zhu)色(se)的(de)(de)過程(cheng)中(zhong)陽極發生的(de)(de)反應為(wei)：


M = Mn+ +ne（9-1)


 式中M表示不銹鋼成分，如鉻、鎳(nie)、鐵等，由于陽極電流的(de)(de)作(zuo)用，金屬(shu)成分以離子態進入(ru)著(zhu)色液與(yu)金屬(shu)的(de)(de)界面(mian)層中。


2. 陰極電流反應


 不銹鋼上施(shi)加陰極電流（電位）時發生的(de)反(fan)應可能(neng)是(shi)：


 HCrO-4+7H++3e = Cr3++4H2O  （9-2)  或  Cr2O2-7 +14H++6e = 2Cr3++7H2O


 同時伴有水(shui)解反應：


H2O+H++2e = H2+OH- （9-3)


3. 著色膜(mo)的形成


 當電(dian)化學(xue)反應(ying)一段(duan)時(shi)間后，在(zai)金屬－溶液界(jie)面上，陽(yang)極(ji)和陰極(ji)電(dian)流(liu)生成的金屬離子在(zai)表(biao)面發生水解(jie)反應(ying)如下：


  pMn++qCr3++rH2O = MpCrqOr+2rH+ （9-4)


  式(shi)中，p、q、r為正整(zheng)數，且有(you)np+3q=2r的關系。


  在溶液－金屬界面上，Mn+、Cr3+的濃度達到臨界值，超過富鉻的尖晶石氧化物的溶解度，水解反應形成著色膜MpCrqOr.


  Mn+、Cr3+的擴散乃是著色膜形成的關鍵步驟。陽極反應生成的Mn+通過膜中的孔隙擴散到膜的表面，與陰極反應生成的Cr3+絡合，使著色膜不斷地生長增厚。