不銹鋼電化學(xue)著彩色酸性溶液成(cheng)分和(he)工藝(yi)條件見(jian)表(biao)9-9。配方4 (見(jian)表(biao)9-9)的說明 。本配方由(you)長沙中南大學(xue)冶金(jin)物理化學(xue)與材料化學(xue)研(yan)究所(suo) 何新快、陳白(bai)珍、周寧波、張(zhang)欽發提(ti)出。
1. 重(zhong)鉻酸鉀用量對成(cheng)膜速率及其顏色的(de)影(ying)響(xiang)
重鉻(ge)酸(suan)鉀是主成膜(mo)(mo)物質，提供(gong)三價鉻(ge)在陽極(ji)表面達到(dao)臨(lin)界(jie)值水解而生成金屬著色膜(mo)(mo)。其他(ta)成分不變(bian)，改變(bian)重鉻(ge)酸(suan)鉀用(yong)量，其對著色膜(mo)(mo)的影響見表9-17。
由(you)表(biao)9-17可見，隨著(zhu)重鉻(ge)酸(suan)鉀用量的增加，其他成(cheng)分不變，成(cheng)膜速率加快(kuai)，所得著(zhu)色膜的質量也越均(jun)勻，致密(mi)。但當(dang)其達到50g/L時，成(cheng)膜速率幾乎不變。選取重鉻(ge)酸(suan)鉀含量為40g/L。
2. 硫酸錳用(yong)量(liang)對成(cheng)膜速率及(ji)其顏色的(de)影響(xiang)
硫酸(suan)錳(meng)是輔助成(cheng)(cheng)膜劑，其(qi)他成(cheng)(cheng)分(fen)不變，改變硫酸(suan)錳(meng)用量(liang)，對成(cheng)(cheng)膜速率及其(qi)顏色的影響見表9-18。
從表9-18可見(jian)，硫酸(suan)錳的(de)用量既影響著(zhu)色速(su)率(lv)，又(you)影響著(zhu)色膜(mo)的(de)質量。硫酸(suan)錳的(de)最佳含量取20g/L為宜。
3. 硫酸銨的主(zhu)要作用
銨離子（NH+4)能配位三價鉻離子及被溶解下來的鎳離子（Ni2+),控制反應速率。其含量偏高，成膜速率太快，易掉色；含量偏低，配位不了溶解下來的鎳、鉻等離子，致使電解液老化，成膜速率減緩。硫酸銨的最佳含量以20g/L為宜。
4. 添(tian)加劑A的作用及其影(ying)響
添(tian)加劑A是鉬(mu)酸根鹽，它(ta)參與成膜(mo)，促進氧化(hua)膜(mo)的(de)形成。它(ta)能使(shi)不銹鋼表面鈍化(hua)而(er)生成鉬(mu)系列金屬(shu)氧化(hua)物（如二氧化(hua)鉬(mu)，氧化(hua)亞鉬(mu)等），使(shi)得(de)著(zhu)(zhu)色膜(mo)致(zhi)密，提(ti)高著(zhu)(zhu)色膜(mo)的(de)耐蝕性、耐磨性。分別改變(bian)添(tian)加劑A的(de)用(yong)量，其對膜(mo)的(de)影響見表9-19。
由表9-19可知，沒有添加(jia)劑(ji)A的著(zhu)色(se)液著(zhu)不上(shang)金黃色(se)而(er)是(shi)黑色(se)的，隨著(zhu)其(qi)用(yong)(yong)量的增加(jia)，著(zhu)色(se)膜(mo)變得(de)致密且光亮(liang)，當(dang)其(qi)用(yong)(yong)量達到15g/L時，再增加(jia)用(yong)(yong)量，對成膜(mo)幾乎(hu)無(wu)影響。添加(jia)劑(ji)的最佳含量以9~12g/L為(wei)宜。
5. 添加劑(ji)B的作(zuo)用及(ji)其影響
添(tian)加劑B是(shi)過渡區金屬(shu)硫酸鹽(yan)，具有光亮(liang)劑的(de)作用，提高著色(se)膜的(de)光亮(liang)性(xing)、色(se)澤(ze)，且重(zhong)現性(xing)好。其他成分不變，改變添(tian)加劑B的(de)用量，其對成膜的(de)影響見表9-20。
由表9-20可見，沒(mei)有添(tian)加(jia)劑B的(de)(de)(de)著色液著上的(de)(de)(de)金黃(huang)色膜不光(guang)亮(liang)。添(tian)加(jia)劑B的(de)(de)(de)最佳(jia)用(yong)量以10g/L為宜。
6. 溫度與時間的(de)影(ying)響
實驗(yan)發現，溫度(du)升高，電解著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)的(de)速率增大(da)。當溫度(du)在(zai)(zai)10~30℃內變化(hua)，著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)速率變化(hua)不大(da)。在(zai)(zai)20℃恒溫下，著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)時間與著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)膜顏色(se)(se)(se)的(de)關系見表9-21。
由表9-21可(ke)知，電(dian)解著金黃色(se)的(de)時間為(wei)12~15min,有(you)利于試(shi)樣著色(se)的(de)控制，能得(de)到(dao)重現性好(hao)的(de)成(cheng)品。
7. 電(dian)解著(zhu)色工藝(yi)流程
不銹鋼試樣①→化學除油②→水洗→拋光活化處理③→水洗→電化學著色④→水洗→封閉處理⑤→沸水干(gan)燥。
注：①. 材料為1Cr18Ni9Ti不銹(xiu)鋼 .
②. 化學除(chu)(chu)油一定要將不銹鋼上的油除(chu)(chu)干(gan)凈，否則著(zhu)不上金色或著(zhu)色不均勻。除(chu)(chu)油液(ye)組(zu)分為：氫(qing)氧(yang)化鈉40g/L,碳酸鈉60g/L,OP乳(ru)化劑5mL/L,除(chu)(chu)油溫度60~70℃,時間8~12min。
③. 拋光活化(hua)液組分。硫酸200ml/L,鹽酸70mL/L,硝酸20mL/L,溫(wen)度(du)40~60℃,時(shi)間(jian)2~3min.要控制好活化(hua)程度(du)。活化(hua)時(shi)間(jian)不(bu)夠(gou)，著色速率慢(man)，著色不(bu)均勻，結合力差(cha)；活化(hua)時(shi)間(jian)太長，不(bu)銹鋼易產生過腐蝕。
④. 電化學著色，按配方4 的(de)成分和工藝條件進(jin)行。不銹鋼作(zuo)陽極，鉛板(ban)作(zuo)陰極，陰陽兩極的(de)面積之比為3:1.所用試劑均(jun)為分析純。
⑤. 封閉處理。由于著色膜的附著力強，且致密耐路，對一般不銹鋼裝審器材，可直接封閉處理，無需固膜處理。封閉處理液組成為；硅酸鈉（Na2Sio3)2%~4%,添加劑1.5%,表面活性劑0.5%,封閉處理溫度70~90℃,時間5~6min.
8. 著色膜性能(neng)檢驗
①. 耐磨(mo)性實驗
按GB 1768-79進行(xing)耐(nai)磨(mo)性實驗。橡(xiang)皮輪加壓5N,實驗3min,膜層顏色基本不變，該著色膜具有優良的耐(nai)磨(mo)性。
②. 耐腐蝕性(xing)
按GB 4334.6-84,將著(zhu)色后的(de)樣(yang)(yang)品和未著(zhu)色的(de)空(kong)白不(bu)銹(xiu)鋼(gang)試樣(yang)(yang)進行耐腐蝕性對(dui)照實驗，空(kong)白不(bu)銹(xiu)鋼(gang)試樣(yang)(yang)的(de)失重(zhong)(zhong)腐蝕率為(wei)30.65g/(㎡·h)而金黃膜試樣(yang)(yang)的(de)失重(zhong)(zhong)腐蝕率為(wei)1.28g/(㎡2·h),僅(jin)約為(wei)空(kong)白不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)1/30。因而該(gai)著(zhu)色膜具有優良的(de)耐腐蝕性。
