一、不(bu)銹(xiu)鋼(gang)電化(hua)學著色法使(shi)用(yong)的電信號


  在化學(xue)著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。


  在電化(hua)學(xue)著(zhu)色法(fa)中，在不銹鋼上施加(jia)(jia)可控制的電流(liu)信號，強制不銹鋼發生(sheng)氧化(hua)，從而生(sheng)成著(zhu)色膜(mo)。施加(jia)(jia)的電信號以(yi)電流(liu)法(fa)表(biao)示(shi)(shi)或電壓法(fa)表(biao)示(shi)(shi)。


1. 電(dian)流(liu)法


 又可(ke)分為：


①. 恒定直流(liu)電流(liu)法，電流(liu)大小(xiao)不變；


 ②. 脈沖(chong)電流(liu)法，施加的電流(liu)信號是(shi)以(yi)脈沖(chong)的形式(shi)不斷發生變化的。


 2. 電位法


 又可分為：


  ①. 脈沖電(dian)位法；


  ②.恒(heng)定電(dian)位法。




二、不銹鋼(gang)電化學著色法的特點


 電化學著色(se)法(fa)的優點：


  ①. 顏(yan)色(se)可控性很(hen)好，時間范圍寬并(bing)縮短(duan)；


  ②. 顏色的(de)重(zhong)現性(xing)好；


  ③. 受不(bu)銹鋼表面狀況的(de)影響(xiang)較小；


  ④. 處理溫(wen)度較(jiao)(jiao)低(di)，有些工藝可在室溫(wen)下(xia)進行(xing)，改善了工作環境(jing)，溶(rong)液成分(fen)波動較(jiao)(jiao)小；


  ⑤. 溶液成分含量較(jiao)低，因而污染程(cheng)度較(jiao)輕；


  ⑥. 用(yong)脈沖(chong)電流法著色，溶液工作壽命比化學法的(de)長(chang)。


  電(dian)(dian)化學(xue)著色(se)法的(de)缺(que)點(dian)(dian)主要(yao)有兩點(dian)(dian)：一(yi)是(shi)電(dian)(dian)力線(xian)分布不均勻(yun)(yun)，這(zhe)是(shi)由不銹鋼工件(jian)形(xing)狀太復雜所引(yin)起的(de)，電(dian)(dian)化學(xue)著色(se)法最適合簡(jian)單的(de)，如平板(ban)、帶狀物的(de)著色(se)；二是(shi)顏(yan)色(se)不均勻(yun)(yun)，這(zhe)是(shi)由電(dian)(dian)流分布不均勻(yun)(yun)所致(zhi)，最好是(shi)使(shi)用(yong)恒(heng)電(dian)(dian)位(wei)法來克服(fu)這(zhe)一(yi)缺(que)點(dian)(dian)。




三、不銹鋼(gang)電化學著色成(cheng)膜機理(li)


1. 陽(yang)極電流（電位(wei)）反(fan)應(ying)


  電(dian)化學著色液的(de)主要成分(fen)基本上是鉻酐（CrO3)和硫(liu)酸（H2SO4),不銹鋼(gang)浸人著色液并施加陽極(ji)電(dian)流（電(dian)位）后，在電(dian)化學著色的(de)過程中陽極(ji)發(fa)生(sheng)的(de)反應為：


M = Mn+ +ne（9-1)


 式中M表示不銹鋼成分，如鉻、鎳、鐵等，由(you)于(yu)陽極(ji)電流的作用，金(jin)屬成分以離子(zi)態進(jin)入著色(se)液與金(jin)屬的界面層(ceng)中。


2. 陰極電(dian)流反應(ying)


 不銹鋼上施加陰極電(dian)流（電(dian)位）時發(fa)生(sheng)的反應可能是(shi)：


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


 同時伴有水解反應(ying)：


H2O+H++2e = H2+OH- （9-3)


3. 著色膜的形成


 當電化學反應一(yi)段時間后(hou)，在金屬－溶(rong)液(ye)界面(mian)上，陽極和陰(yin)極電流生成的金屬離子在表面(mian)發(fa)生水解反應如下(xia)：


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


  式(shi)中，p、q、r為正整(zheng)數，且有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。