不銹(xiu)鋼電化學著(zhu)彩(cai)色酸性溶液成分和工藝條件見表9-9。配方1 (見表9-9)的說明 。本(ben)配(pei)方(fang)由南京大學應(ying)用化學研究(jiu)所方(fang)景禮、劉琴(qin)、韓克平、陳耀輝提(ti)出(chu)。

1. 陰極電沉(chen)積法

  從鉬酸鹽(yan)溶液中電解獲(huo)得藍色不銹(xiu)鋼轉化(hua)膜(mo)。

2. 工藝(yi)過程

  304不銹鋼經沾有氧化鎂粉的細砂紙打磨，在5%硝酸溶液活化和水洗后，直接浸入鉬酸鈉100g/L溶液中，在pH=6.5、溫度40℃和電流密度0.15A/d㎡的條件下進行陰極處理20s,即可得到藍色的不銹鋼膜層。

3. 膜層的(de)熱穩定性

 將藍色(se)膜層置(zhi)于(yu)烘箱(xiang)中60℃老化(hua)30分鐘(zhong)，膜層顏(yan)色(se)不變。繼續延(yan)長(chang)老化(hua)時間(jian)，膜層也(ye)不發生變化(hua)。表明藍色(se)不銹(xiu)鋼適于(yu)在一般環(huan)境下(xia)作為裝飾層。

4. 藍色膜(mo)層的厚度分析

   用40kV和15μA的(de)Ar+流對(dui)不銹鋼(gang)的(de)藍色表面膜(mo)進行深(shen)度剝(bo)蝕(shi)，同時用AES測定(ding)各組(zu)成元素的(de)原(yuan)子分(fen)數(shu)隨時間的(de)變化曲線，即得(de)AES深(shen)度剝(bo)蝕(shi)圖(tu)(tu)-圖(tu)(tu)9-3。

  若把圖中元素O與基體Fe的深度剝(bo)(bo)蝕(shi)曲線的(de)交點處所對應的(de)剝(bo)(bo)蝕(shi)時間與相同條件下涂有100nm 標(biao)準(zhun)氧化鉭（Ta2O5)的鉭片用Ar+測射至Ta2O5/Ta界面所需的時間作為(wei)100nm的厚(hou)度進(jin)行比(bi)較，按下式(shi)即可(ke)求得不銹(xiu)鋼藍(lan)色(se)膜層的厚(hou)度：

  由圖9-3和標準TB2O5劃蝕(shi)圖求得(de)藍色(se)(se)不銹鋼(gang)彩色(se)(se)膜(mo)層的厚(hou)度為42.7nm。

5. 藍(lan)色不銹銷(xiao)表面膜的元素組成

  圖(tu)9-4為藍色藤(teng)層(ceng)的XPS全掃描圖(tu)。由(you)圖(tu)大致(zhi)斷(duan)定膜層(ceng)主要由(you)鉬、氧、磷等元(yuan)素組(zu)成。

  又由(you)圖9-3可見，藍(lan)色不銹(xiu)鋼膜經一段時間(jian)剝(bo)蝕后，表面(mian)污染元素已消(xiao)除，在濺(jian)射(she)6~20min區(qu)間(jian)，膜層元素含量基本恒定(ding)，鐵(tie)的(de)含量很低，此(ci)時尚(shang)未濺(jian)射(she)到(dao)基體(ti)，由(you)此(ci)，由(you)深度剝(bo)蝕曲線組成恒定(ding)區(qu)，可以求得藍(lan)色不銹(xiu)鋼膜的(de)元素百(bai)分組成為(wei)：氧(yang)為(wei)54.30%,鉬為(wei)28.40%,磷為(wei)12.11%,鐵(tie)為(wei)5.20%。

6. 藍色不銹鋼膜中組(zu)成元素(su)的(de)價態

 圖9-5為藍色膜層中Mo的XPS高(gao)分辨圖。由(you)圖9-5可以(yi)求得濺(jian)射(she)前Mo的(de)(de)結(jie)合能(neng)為232.3eV和(he)235.3eV兩(liang)個(ge)峰，分別對應(ying)于MoO3 中(zhong)Mo 的(de)(de)3d5/2的(de)(de)232.6eV 和(he) 3d3/2 的(de)(de)235.3eV, 與(yu)Na2MoO4中(zhong)的(de)(de)3d3/2的(de)(de)232.1eV 和(he)3d3/2 的(de)(de)253.3eV 也(ye)很接近，表(biao)(biao)明在藍色(se)不(bu)銹鋼(gang)層的(de)(de)表(biao)(biao)面，Mo是以(yi)六(liu)價狀態(tai)（MoO3或MoO2-4)存(cun)在的(de)(de)。Ar+濺(jian)射(she)10min后(hou)，Mo(VI)的(de)(de)3d3/2 峰（235.3eV)消失，3d3/2 峰（232.3eV) 稍稍移(yi)動至峰（232.leV),變化不(bu)大。同時出現了一個(ge)新峰（229.3eV),它與(yu)MoO2中(zhong)Mo的(de)(de)3d5/2 的(de)(de)峰位值229.6eV 接近，表(biao)(biao)明在膜(mo)層內部同時存(cun)在Mo(VI)和(he)Mo(N)兩(liang)種狀態(tai)。膜(mo)內四(si)價鉬估計是電(dian)解(jie)液中(zhong)鉬酸(suan)鹽被(bei)陰極還原的(de)(de)結(jie)果。

圖(tu)(tu)9-6為(wei)(wei)藍色不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)磷(lin)的XPS高(gao)分辨圖(tu)(tu)。由圖(tu)(tu)9-6測(ce)得P 的2p 的結(jie)合能濺射(she)前后為(wei)(wei)133.6~133.4eV,它與PO3-4中(zhong)(zhong)P的結(jie)合能一致，表明膜內外均存在(zai)磷(lin)酸鹽，在(zai)成膜過程中(zhong)(zhong)它并未(wei)被(bei)還原(yuan)。膜中(zhong)(zhong)的磷(lin)以磷(lin)酸鹽的形式存在(zai)。