不銹(xiu)鋼(gang)電化(hua)(hua)學著(zhu)彩色酸性溶液成(cheng)分和工藝條件見表9-9。配方8 (見表9-9)的說明 。本配方由上海交通大學化(hua)(hua)學系廖小珍、錢道蓀、朱新運提出

1. 彩色不銹鋼的交流方波電化學著色

 試樣采用(yong)1Cr18Ni9Ti光亮不(bu)銹鋼，經過前(qian)處理后，采用(yong)交流(liu)方波(bo)(bo)電化學(xue)法進(jin)行(xing)著色(se)。實驗裝(zhuang)置見圖(tu)9-14.電解電流(liu)交流(liu)方波(bo)(bo)波(bo)(bo)形(xing)見圖(tu)9-15.著色(se)液組成(cheng)：鉻酐（CrO₃)  250g/L  、硫酸(suan)（H₂SO₄)  490g/L 。

2. 著(zhu)色液溫度的(de)選擇(ze)

 不銹鋼在鉻(ge)酸(suan)－硫酸(suan)體系中，較高溫度下便出現化(hua)學(xue)著(zhu)色，為了消除化(hua)學(xue)著(zhu)色的(de)影響，以便于電解者色的(de)控制(zhi)，表9-24為試樣在不同溫度的(de)鉻(ge)酸(suan)、硫酸(suan)溶(rong)液(ye)中浸泡(pao)1h的(de)化(hua)學(xue)著(zhu)色情況(kuang)。

根據表9-24的結果(guo)，著(zhu)(zhu)色(se)液(ye)的溫(wen)度(du)選擇55℃,既能避免化學(xue)著(zhu)(zhu)色(se)的影響，亦可縮短(duan)電解著(zhu)(zhu)色(se)的時(shi)間。

3. 電(dian)解(jie)參(can)數對(dui)鋼表(biao)面(mian)膜顏色(se)的影響(xiang)

  表9-25列出交流(liu)方(fang)波(bo)電(dian)解(jie)法制(zhi)備彩色(se)(se)(se)(se)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的通電(dian)量與(yu)著色(se)(se)(se)(se)膜顏色(se)(se)(se)(se)的關(guan)系。由表9-25的數據可看(kan)出，隨著通電(dian)量的增加，不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)表面顏色(se)(se)(se)(se)的變化(hua)趨(qu)勢與(yu)化(hua)學著色(se)(se)(se)(se)法相(xiang)同，即茶色(se)(se)(se)(se)→藍色(se)(se)(se)(se)→黃色(se)(se)(se)(se)→紅色(se)(se)(se)(se)→綠色(se)(se)(se)(se)。但鋼(gang)(gang)表面顏色(se)(se)(se)(se)并不(bu)完全取(qu)決于通電(dian)量的大小，而(er)與(yu)電(dian)流(liu)幅值、方(fang)波(bo)周期T密切相(xiang)關(guan)。

 ①. 電(dian)流(liu)密度i的影響。固定方(fang)波(bo)周期，在(zai)相同(tong)通電(dian)量的情況下，電(dian)流(liu)密度越大(da)，由(you)于(yu)反應速率快，鋼(gang)表面顏色偏向(xiang)(xiang)于(yu)膜(mo)厚方(fang)向(xiang)(xiang)。（比較試樣2、3)。

 ②. 方(fang)波(bo)周期(qi)T的影(ying)響。試(shi)樣5、6及(ji)試(shi)樣7、8的比較可見，相同(tong)通電量和電流密度下(xia)，周期(qi)T越長，鋼表(biao)面(mian)顏色偏向膜(mo)厚方(fang)向。

 ③. 通電(dian)時間的(de)影響。在相同電(dian)流密度和周期下(xia)，通電(dian)時間越長(chang)，膜越厚(hou)，鋼(gang)表面(mian)顏色隨膜厚(hou)變化(hua)。

4. 適(shi)當厚(hou)度(du)的氧化膜層及其相應(ying)色彩的控(kong)制方法

只要適當調整電(dian)流密度i、方波周期T、通電(dian)周期數N,即(ji)可得到(dao)適當厚度的(de)氧化膜層，從(cong)而(er)得到(dao)所(suo)需的(de)色(se)(se)彩(cai)。利用此法已(yi)制備出茶色(se)(se)、藍色(se)(se)、黃色(se)(se)、紅色(se)(se)、綠色(se)(se)各顏色(se)(se)系列的(de)十(shi)多種色(se)(se)調不同的(de)彩(cai)色(se)(se)不銹鋼，交流方波電(dian)解著(zhu)(zhu)色(se)(se)法的(de)出色(se)(se)范圍寬，顏色(se)(se)控(kong)制容(rong)易，色(se)(se)彩(cai)均勻亮麗(li)，重現性良好。這是化學著(zhu)(zhu)色(se)(se)法難(nan)以(yi)比擬的(de)。

5. 交流方波電(dian)解著色法的(de)規律（根據表9-25)

 ①. 消除(chu)界面(mian)(mian)溶液(ye)的(de)(de)濃度差。在交流方波電(dian)解周期內(nei)，通過方波正半周電(dian)流時(shi)，表面(mian)(mian)發生陽極氧化(hua)，形(xing)成(cheng)氧化(hua)膜層(ceng)；在方波負半周內(nei)，形(xing)成(cheng)的(de)(de)膜層(ceng)適(shi)當(dang)硬化(hua)，同時(shi)消除(chu)界面(mian)(mian)溶液(ye)的(de)(de)濃度差。

 ②. 氧化膜層的(de)厚度形成(cheng)的(de)影響因素(su)。在通(tong)過總(zong)電量相(xiang)同的(de)情況下，不銹鋼(gang)表面形成(cheng)的(de)氧化膜層的(de)厚度與方波周期、電流密度大小有關(guan)。

 ③. 在相同周期、相同通電(dian)量的(de)情況下(xia)，電(dian)流密度越小，反(fan)應(ying)速率越慢，濃(nong)差(cha)極化影響減少，膜(mo)厚度偏(pian)薄。

 ④. 在相(xiang)(xiang)同電流(liu)密度、相(xiang)(xiang)同通電情況(kuang)下(xia)，方波周期越長，電極界面濃(nong)差擴散層增厚，表現(xian)出氧化膜層偏厚的現(xian)象。

6. 交流(liu)方波電解著色技術(shu)的優點

 ①. 顏(yan)色(se)控(kong)制簡單容易。只要調節好(hao)所需顏(yan)色(se)的(de)工作參數（電流(liu)密(mi)度(du)、方波周(zhou)期、通電周(zhou)期數），制得的(de)鋼(gang)表面顏(yan)色(se)的(de)重現性很理想。而(er)化(hua)學著色(se)法對顏(yan)色(se)的(de)控(kong)制需借助于電位控(kong)制裝(zhuang)置。

 ②. 利用電解著(zhu)色法可降低著(zhu)色液的溫(wen)度至55℃,縮短(duan)著(zhu)色時間，優于化學(xue)著(zhu)色法。

 ③. 交流方波電解技術(shu)制備彩色(se)(se)不銹鋼的出色(se)(se)范圍廣(guang)，可獲得的色(se)(se)彩種類十分豐富。

7. 不(bu)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(zhu)色(se)后處(chu)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(chu)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。