不(bu)銹鋼電化學著彩色酸性(xing)溶液成分和工藝(yi)條件見(jian)表(biao)9-9。配方12 (見(jian)表(biao)9-9)的(de)說明 。本配方由四川理工學院材料與化學工程系張述林、王曉波、陳世波及化學系李敏嬌于2007年6月提出。作者通過正交試驗研制了一種奧氏體不銹鋼低溫、無鉻環保型電化學著色新工藝，獲得了其最佳配方及工藝參數。所得到的不銹鋼(gang)著色膜光亮美觀，呈金黃色，具有優越的耐蝕性。采用電化學方法研究了不銹鋼表面著色膜在3.5%NaCl溶液中的動電位極化曲線。結果表明，不銹鋼著色顯著提高了膜的電化學穩定性，經封閉處理后，其耐點蝕能力大為提高，腐蝕電流密度較小。

1. 工藝(yi)流程

  實驗材料奧氏體不銹鋼→打磨（400#、800#、1200#金相砂紙依次打磨拋光）→ 除油（NaOH 40g/L、Na₂CO₃ 60g/L, OP-10乳化劑 5mL/L, 在60~70℃除油 5~10min)→水洗→拋光活化（20%H₂SO₄、10%HCl,40~60℃,2~3min)→水洗→著色處理（見配方12)→水洗→封閉（1% Na₂SiO₃封閉液中煮沸5min)→水洗→冷風干燥。

2. 著(zhu)色

 采用(yong)三(san)電(dian)極(ji)(ji)體(ti)系：不(bu)銹鋼試樣為工作電(dian)極(ji)(ji)、飽和氯化鉀甘汞電(dian)極(ji)(ji)為參比(bi)電(dian)極(ji)(ji)，鉛片為輔助(zhu)電(dian)極(ji)(ji)，將三(san)電(dian)極(ji)(ji)置于著(zhu)(zhu)色(se)液（見配方12)中，用(yong)HDV-7C晶(jing)體(ti)管恒(heng)電(dian)位儀(yi)控制(zhi)電(dian)位在－600~-700mV,將前處理后奧氏體(ti)不(bu)銹鋼試樣在50~60℃,pH為8.0的著(zhu)(zhu)色(se)液中處理3~5min 。

3. 極化曲線測試(shi)

 用(yong)LK98電(dian)化(hua)學分析(xi)系(xi)統對所得的彩色(se)膜進行動(dong)(dong)電(dian)位(wei)極化(hua)曲(qu)線(xian)測(ce)試。用(yong)HD-1ASMR2F信號發生器、TYPE-3036X函數記錄儀(yi)，圖9-27是(shi)試樣(yang)著色(se)前后及封閉后的極化(hua)曲(qu)線(xian)。電(dian)化(hua)學測(ce)試溶液(ye)為3.5%NaCl,動(dong)(dong)電(dian)位(wei)掃描速(su)率為0.3mV/s.

  從圖9-27可見，未(wei)著(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)色(se)的不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的陽極(ji)表現(xian)出活(huo)性(xing)(xing)溶(rong)(rong)解(jie)，而經(jing)(jing)過(guo)著(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)色(se)和(he)封(feng)閉(bi)處理后(hou)的不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)位負移(yi)，陽極(ji)表現(xian)出鈍化(hua)(hua)特征，說明(ming)腐(fu)蝕(shi)的陽極(ji)過(guo)程在著(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)色(se)和(he)封(feng)閉(bi)處理后(hou)得到(dao)明(ming)顯的阻(zu)滯(zhi)。著(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)金(jin)黃(huang)色(se)的腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)位比未(wei)經(jing)(jing)著(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)色(se)的不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)位負移(yi)了0.3V,著(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)色(se)膜(mo)的形成提高(gao)了陽極(ji)極(ji)化(hua)(hua)行為，使陽極(ji)極(ji)化(hua)(hua)到(dao)高(gao)電(dian)(dian)位處時才處于(yu)活(huo)性(xing)(xing)溶(rong)(rong)解(jie)狀(zhuang)態，說明(ming)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)著(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)色(se)后(hou)，顯著(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)提高(gao)了膜(mo)層的電(dian)(dian)化(hua)(hua)學穩定(ding)性(xing)(xing)。未(wei)經(jing)(jing)封(feng)閉(bi)的彩色(se)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)由于(yu)疏(shu)松多孔，溶(rong)(rong)液通過(guo)滲(shen)透直(zhi)接與(yu)基體(ti)接觸(chu)，點(dian)蝕(shi)嚴重，腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)流(liu)密度(du)較大。經(jing)(jing)過(guo)封(feng)閉(bi)處理的不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)由于(yu)表面氧化(hua)(hua)膜(mo)的存(cun)在，機(ji)械阻(zu)礙阻(zu)擋了活(huo)性(xing)(xing)Cl-的浸蝕(shi)，耐點(dian)蝕(shi)能力(li)提高(gao)；阻(zu)礙氧和(he)電(dian)(dian)子自由傳輸，抑制(zhi)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)腐(fu)蝕(shi)反應，腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)流(liu)密度(du)較小(xiao)。

4. 預處(chu)理對(dui)著色(se)的影響

 預(yu)處理(li)主要包(bao)括拋(pao)光、除油和(he)(he)活化，徹底清除試樣表面(mian)的污垢層和(he)(he)氧化層。預(yu)處理(li)的好(hao)壞決定(ding)膜厚(hou)和(he)(he)表面(mian)質量，處理(li)不(bu)當，會使色(se)彩不(bu)均勻、暗淡、不(bu)平(ping)整，甚至不(bu)著色(se)，其中拋(pao)光是關(guan)鍵的一(yi)環。

5. 通過正交試驗確定工藝配方

 硼酸(suan)  8.0g/L  、電(dian)位-600~-700mV  、檸(ning)檬酸(suan)三銨  10.0g/L  、溫度  60~70℃ 、硫酸亞鐵銨  25.0g/L  、時間  3~5min  、添加劑ZH-1  4.0mL/L  、pH  8.0