不銹鋼電化學著彩色酸性溶液成分(fen)和工藝條件見(jian)表9-9。配方8 (見(jian)表9-9)的說(shuo)明 。本配方由上海交通大學化學系(xi)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1Cr18Ni9Ti光亮不銹鋼，經(jing)過前處理(li)后，采用交(jiao)流方(fang)波(bo)電化(hua)學法進行著(zhu)色。實驗裝置見圖(tu)9-14.電解(jie)電流交(jiao)流方(fang)波(bo)波(bo)形(xing)見圖(tu)9-15.著(zhu)色液組成：鉻(ge)酐(gan)（CrO₃)  250g/L  、硫(liu)酸（H₂SO₄)  490g/L 。

2. 著色液溫度的選擇

 不銹(xiu)鋼在鉻(ge)酸－硫酸體系中，較高溫(wen)度下便出(chu)現化(hua)學著色(se)(se)(se)(se)，為了消除化(hua)學著色(se)(se)(se)(se)的(de)影響，以便于電解者色(se)(se)(se)(se)的(de)控制，表9-24為試(shi)樣在不同(tong)溫(wen)度的(de)鉻(ge)酸、硫酸溶液中浸(jin)泡1h的(de)化(hua)學著色(se)(se)(se)(se)情況。

根據表9-24的(de)結果，著(zhu)(zhu)色(se)液的(de)溫度選擇55℃,既能避免化學著(zhu)(zhu)色(se)的(de)影響，亦可縮短電(dian)解(jie)著(zhu)(zhu)色(se)的(de)時間。

3. 電解參數對鋼表面膜顏色的影響

  表(biao)9-25列出交流方(fang)波電(dian)解(jie)法制備彩色(se)不(bu)銹鋼(gang)的通電(dian)量(liang)與(yu)著色(se)膜(mo)顏(yan)色(se)的關(guan)系。由表(biao)9-25的數(shu)據(ju)可看出，隨著通電(dian)量(liang)的增加，不(bu)銹鋼(gang)表(biao)面(mian)顏(yan)色(se)的變化趨勢(shi)與(yu)化學著色(se)法相同，即茶色(se)→藍色(se)→黃(huang)色(se)→紅(hong)色(se)→綠色(se)。但鋼(gang)表(biao)面(mian)顏(yan)色(se)并不(bu)完(wan)全(quan)取決于通電(dian)量(liang)的大小，而(er)與(yu)電(dian)流幅(fu)值、方(fang)波周期(qi)T密切相關(guan)。

 ①. 電流密度i的影響。固定方波周期，在相同通電量的情(qing)況下，電流密度越大(da)，由于(yu)反應速率快，鋼表(biao)面顏色偏(pian)向(xiang)(xiang)于(yu)膜厚方向(xiang)(xiang)。（比較試樣(yang)2、3)。

 ②. 方(fang)波周期(qi)T的影響。試樣(yang)5、6及試樣(yang)7、8的比(bi)較可見，相同通電量(liang)和電流密度下，周期(qi)T越長，鋼表面顏色偏向膜(mo)厚方(fang)向。

 ③. 通電(dian)時(shi)間的影響。在相同(tong)電(dian)流密度和周期(qi)下，通電(dian)時(shi)間越(yue)長，膜越(yue)厚，鋼表面顏色隨膜厚變化。

4. 適當厚(hou)度的(de)氧化膜層(ceng)及其相(xiang)應(ying)色彩的(de)控制方法(fa)

只要適當(dang)(dang)調(diao)整電流密度(du)i、方波周期(qi)T、通電周期(qi)數(shu)N,即(ji)可得(de)(de)到適當(dang)(dang)厚度(du)的氧(yang)化膜層(ceng)，從(cong)而得(de)(de)到所需的色(se)(se)(se)彩。利用此(ci)法已制備(bei)出(chu)茶色(se)(se)(se)、藍色(se)(se)(se)、黃色(se)(se)(se)、紅色(se)(se)(se)、綠色(se)(se)(se)各顏(yan)色(se)(se)(se)系列的十(shi)多種(zhong)色(se)(se)(se)調(diao)不(bu)同的彩色(se)(se)(se)不(bu)銹鋼，交流方波電解著(zhu)色(se)(se)(se)法的出(chu)色(se)(se)(se)范圍寬，顏(yan)色(se)(se)(se)控制容(rong)易，色(se)(se)(se)彩均勻亮麗，重現性良好。這是化學著(zhu)色(se)(se)(se)法難以比擬的。

5. 交(jiao)流(liu)方波(bo)電解(jie)著色法的規(gui)律(lv)（根(gen)據表(biao)9-25)

 ①. 消(xiao)除界面(mian)溶液的(de)(de)濃度(du)差。在交流方波電(dian)解周(zhou)期內，通(tong)過方波正半周(zhou)電(dian)流時，表(biao)面(mian)發生陽極氧(yang)化，形(xing)成氧(yang)化膜(mo)層；在方波負(fu)半周(zhou)內，形(xing)成的(de)(de)膜(mo)層適當硬化，同時消(xiao)除界面(mian)溶液的(de)(de)濃度(du)差。

 ②. 氧化膜層的(de)(de)(de)(de)厚(hou)度(du)形成的(de)(de)(de)(de)影響因素。在通過總電量相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，不銹鋼表面形成的(de)(de)(de)(de)氧化膜層的(de)(de)(de)(de)厚(hou)度(du)與(yu)方波周期、電流密度(du)大小有關。

 ③. 在相同(tong)周期(qi)、相同(tong)通電(dian)量的情(qing)況下，電(dian)流密度(du)越(yue)小，反應(ying)速(su)率越(yue)慢，濃差極化影響(xiang)減少，膜厚度(du)偏薄(bo)。

 ④. 在相(xiang)同電(dian)流密度、相(xiang)同通電(dian)情況(kuang)下，方波(bo)周期(qi)越長，電(dian)極界面濃差(cha)擴(kuo)散(san)層增厚，表現出(chu)氧化膜(mo)層偏厚的現象。

6. 交流方(fang)波(bo)電解著色(se)技術的(de)優點(dian)

 ①. 顏色控(kong)制簡單(dan)容易。只(zhi)要調節好(hao)所需(xu)(xu)顏色的工作參數（電流密(mi)度、方波周期、通電周期數），制得的鋼表(biao)面顏色的重現性很理想(xiang)。而化(hua)學著色法對顏色的控(kong)制需(xu)(xu)借助于(yu)電位控(kong)制裝置(zhi)。

 ②. 利用(yong)電解著(zhu)(zhu)色(se)(se)法(fa)(fa)可降低著(zhu)(zhu)色(se)(se)液的溫度至55℃,縮短著(zhu)(zhu)色(se)(se)時間，優于化學著(zhu)(zhu)色(se)(se)法(fa)(fa)。

 ③. 交流方波電解技術(shu)制(zhi)備彩色(se)不銹鋼的(de)出色(se)范圍廣，可獲(huo)得的(de)色(se)彩種類(lei)十分豐富(fu)。

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。