不銹鋼電化(hua)(hua)學著彩(cai)色酸性溶(rong)液成(cheng)分和(he)工藝條件見(jian)表9-9。配方(fang)8 (見(jian)表9-9)的說明 。本配方(fang)由上海交(jiao)通大學化(hua)(hua)學系廖(liao)小(xiao)珍、錢道蓀、朱新運(yun)提出

1. 彩色不銹鋼的交流方波電化學著色

 試樣采(cai)用1Cr18Ni9Ti光亮不銹鋼，經過前處理后(hou)，采(cai)用交(jiao)流方波電化學法(fa)進行著(zhu)色。實驗裝置見(jian)圖9-14.電解電流交(jiao)流方波波形見(jian)圖9-15.著(zhu)色液組成(cheng)：鉻(ge)酐（CrO₃)  250g/L  、硫酸（H₂SO₄)  490g/L 。

2. 著色液(ye)溫度(du)的選擇

 不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)－硫(liu)酸(suan)(suan)體系中，較高溫度(du)下(xia)便(bian)出現化(hua)學著(zhu)色(se)，為了消除(chu)化(hua)學著(zhu)色(se)的(de)影響，以(yi)便(bian)于(yu)電(dian)解者色(se)的(de)控制，表9-24為試樣(yang)在不(bu)同(tong)溫度(du)的(de)鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)、硫(liu)酸(suan)(suan)溶液中浸(jin)泡1h的(de)化(hua)學著(zhu)色(se)情況。

根據(ju)表9-24的結果(guo)，著(zhu)色(se)液(ye)的溫度(du)選擇55℃,既能避免(mian)化學著(zhu)色(se)的影響，亦可縮短電(dian)解著(zhu)色(se)的時(shi)間。

3. 電(dian)解(jie)參數(shu)對鋼表(biao)面膜顏色(se)的影響

  表(biao)9-25列出交流方波電(dian)解法制備(bei)彩色(se)(se)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)通電(dian)量(liang)與著色(se)(se)膜顏(yan)色(se)(se)的(de)(de)關系。由表(biao)9-25的(de)(de)數(shu)據可看出，隨(sui)著通電(dian)量(liang)的(de)(de)增加，不銹(xiu)鋼(gang)表(biao)面顏(yan)色(se)(se)的(de)(de)變(bian)化趨勢與化學(xue)著色(se)(se)法相(xiang)同(tong)，即(ji)茶色(se)(se)→藍色(se)(se)→黃色(se)(se)→紅(hong)色(se)(se)→綠色(se)(se)。但(dan)鋼(gang)表(biao)面顏(yan)色(se)(se)并不完全取決(jue)于通電(dian)量(liang)的(de)(de)大小，而與電(dian)流幅值、方波周期T密(mi)切相(xiang)關。

 ①. 電流密(mi)度i的(de)影響(xiang)。固(gu)定方波(bo)周期，在相同通電量的(de)情(qing)況下(xia)，電流密(mi)度越(yue)大(da)，由于反應速率快，鋼表面顏(yan)色偏(pian)向于膜(mo)厚方向。（比較試樣2、3)。

 ②. 方波周期(qi)T的影響。試(shi)樣(yang)5、6及(ji)試(shi)樣(yang)7、8的比較(jiao)可見，相同(tong)通電(dian)(dian)量和電(dian)(dian)流密(mi)度下(xia)，周期(qi)T越長(chang)，鋼表面(mian)顏色偏向(xiang)(xiang)膜厚方向(xiang)(xiang)。

 ③. 通(tong)電時(shi)間的影響。在相同電流密度(du)和周期(qi)下，通(tong)電時(shi)間越(yue)長，膜(mo)越(yue)厚，鋼(gang)表(biao)面顏色(se)隨膜(mo)厚變(bian)化。

4. 適當厚度(du)的氧化膜層及其相應色彩的控(kong)制(zhi)方法

只要適(shi)當調整電流密(mi)度i、方(fang)(fang)波周期T、通電周期數N,即(ji)可得(de)到適(shi)當厚度的(de)氧化膜層，從而得(de)到所需的(de)色(se)(se)(se)(se)(se)彩(cai)。利(li)用此法(fa)已制(zhi)備出(chu)(chu)茶色(se)(se)(se)(se)(se)、藍色(se)(se)(se)(se)(se)、黃色(se)(se)(se)(se)(se)、紅(hong)色(se)(se)(se)(se)(se)、綠色(se)(se)(se)(se)(se)各顏(yan)色(se)(se)(se)(se)(se)系列的(de)十多種(zhong)色(se)(se)(se)(se)(se)調不同的(de)彩(cai)色(se)(se)(se)(se)(se)不銹(xiu)鋼，交流方(fang)(fang)波電解著(zhu)色(se)(se)(se)(se)(se)法(fa)的(de)出(chu)(chu)色(se)(se)(se)(se)(se)范圍(wei)寬(kuan)，顏(yan)色(se)(se)(se)(se)(se)控制(zhi)容易，色(se)(se)(se)(se)(se)彩(cai)均勻(yun)亮麗，重現(xian)性良(liang)好。這是(shi)化學(xue)著(zhu)色(se)(se)(se)(se)(se)法(fa)難(nan)以比擬(ni)的(de)。

5. 交流方波電解(jie)著色法的規律（根據(ju)表(biao)9-25)

 ①. 消(xiao)除界(jie)(jie)面溶(rong)液的(de)濃(nong)度差(cha)。在(zai)交(jiao)流方波(bo)電(dian)解周(zhou)(zhou)期內(nei)，通過方波(bo)正(zheng)半(ban)周(zhou)(zhou)電(dian)流時，表(biao)面發(fa)生陽(yang)極氧化(hua)，形成(cheng)氧化(hua)膜層(ceng)；在(zai)方波(bo)負半(ban)周(zhou)(zhou)內(nei)，形成(cheng)的(de)膜層(ceng)適當硬化(hua)，同時消(xiao)除界(jie)(jie)面溶(rong)液的(de)濃(nong)度差(cha)。

 ②. 氧化膜層的(de)厚度(du)(du)形(xing)成的(de)影響因素(su)。在通過總(zong)電(dian)量相同的(de)情(qing)況下，不銹鋼表面形(xing)成的(de)氧化膜層的(de)厚度(du)(du)與方波(bo)周期、電(dian)流(liu)密(mi)度(du)(du)大小有關。

 ③. 在相(xiang)(xiang)同(tong)周期、相(xiang)(xiang)同(tong)通電(dian)量的情(qing)況(kuang)下，電(dian)流(liu)密度越小(xiao)，反應速率越慢(man)，濃(nong)差極化影響減少，膜厚度偏薄(bo)。

 ④. 在相同(tong)電(dian)(dian)流密度、相同(tong)通電(dian)(dian)情況下，方(fang)波周期越(yue)長，電(dian)(dian)極界面(mian)濃(nong)差擴散層增厚(hou)，表現出氧化膜(mo)層偏厚(hou)的現象(xiang)。

6. 交流方波電(dian)解著色技術的優點

 ①. 顏色(se)控(kong)制(zhi)簡單容(rong)易。只要調節好所需顏色(se)的(de)工作參數(shu)（電(dian)流密度、方波周期(qi)、通(tong)電(dian)周期(qi)數(shu)），制(zhi)得(de)的(de)鋼表面顏色(se)的(de)重現性很理想。而化學著色(se)法(fa)對顏色(se)的(de)控(kong)制(zhi)需借(jie)助于電(dian)位控(kong)制(zhi)裝置。

 ②. 利用電解著(zhu)色(se)(se)法(fa)可(ke)降低著(zhu)色(se)(se)液的溫度至55℃,縮(suo)短著(zhu)色(se)(se)時間，優于(yu)化學著(zhu)色(se)(se)法(fa)。

 ③. 交流方(fang)波電解技術制備彩色不銹鋼的出色范圍廣，可獲得(de)的色彩種類十(shi)分豐富。

7. 不銹鋼著色前處理

  光亮不銹鋼1Cr18Ni9Ti→清洗→除油^①→清洗→浸酸^②→清洗→著色。

注；①. 除油：  碳酸鈉（Na₂CO₃)20g/L, 磷酸三鈉（Na₃PO₄·12H₂O) 10g/L,三乙醇胺 2.5mL/L, OP表面活性劑 2.5mL/L, 溫度 70~80℃,時間 10~15min.

      ②. 浸酸： 硫酸（H₂SO₄)5%(體積分數），溫度50~55℃,時間5min.

8. 不銹鋼著色后處理

著色后→清洗→固膜處理^①→清洗→封閉^②→清洗→烘干。

  注：①. 固(gu)膜處理： 陰極電解固膜處理。鉻酐（CrO₃)250g/L,硫酸（H₂SO₄)(d=1.7)2.5g/L, 陰極電流密度 0.4A/d㎡, 時間 10min.

        ②. 封閉： 使不銹鋼表面多孔膜封閉，提高耐磨性。硅酸鈉（NazSiO₃)1%,溫度煮沸，時間5min。