不銹鋼電(dian)化(hua)學著(zhu)彩色酸(suan)性溶液成分和工藝條件見表9-9。配方12 (見表9-9)的說明 。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. 工藝流程(cheng)

  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. 著色

 采(cai)用三電極(ji)體(ti)系：不銹(xiu)鋼(gang)試樣為(wei)工(gong)作電極(ji)、飽和氯化鉀甘汞電極(ji)為(wei)參比電極(ji)，鉛片為(wei)輔(fu)助電極(ji)，將(jiang)三電極(ji)置于著色(se)液（見配方12)中，用HDV-7C晶體(ti)管恒電位(wei)(wei)儀(yi)控制電位(wei)(wei)在(zai)－600~-700mV,將(jiang)前(qian)處理后(hou)奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)試樣在(zai)50~60℃,pH為(wei)8.0的著色(se)液中處理3~5min 。

3. 極化曲線(xian)測試

 用(yong)(yong)LK98電(dian)化學分(fen)析系統對所得的(de)彩色膜進行動(dong)電(dian)位極化曲線(xian)測(ce)試。用(yong)(yong)HD-1ASMR2F信號(hao)發生器(qi)、TYPE-3036X函數記(ji)錄(lu)儀，圖9-27是試樣著色前后及封閉(bi)后的(de)極化曲線(xian)。電(dian)化學測(ce)試溶液(ye)為3.5%NaCl,動(dong)電(dian)位掃描速率為0.3mV/s.

  從圖9-27可見(jian)，未著(zhu)色的(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)陽(yang)極(ji)表現(xian)出(chu)活(huo)性(xing)溶解，而經(jing)過著(zhu)色和(he)封(feng)閉處(chu)(chu)理(li)后(hou)(hou)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)位(wei)(wei)負移(yi)，陽(yang)極(ji)表現(xian)出(chu)鈍化(hua)(hua)特征，說明腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)陽(yang)極(ji)過程在著(zhu)色和(he)封(feng)閉處(chu)(chu)理(li)后(hou)(hou)得到明顯的(de)(de)阻(zu)滯。著(zhu)金黃色的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)位(wei)(wei)比未經(jing)著(zhu)色的(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)位(wei)(wei)負移(yi)了0.3V,著(zhu)色膜(mo)的(de)(de)形成提(ti)高(gao)(gao)了陽(yang)極(ji)極(ji)化(hua)(hua)行為，使陽(yang)極(ji)極(ji)化(hua)(hua)到高(gao)(gao)電(dian)位(wei)(wei)處(chu)(chu)時才處(chu)(chu)于活(huo)性(xing)溶解狀態(tai)，說明不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)著(zhu)色后(hou)(hou)，顯著(zhu)提(ti)高(gao)(gao)了膜(mo)層的(de)(de)電(dian)化(hua)(hua)學穩定性(xing)。未經(jing)封(feng)閉的(de)(de)彩(cai)色不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)由(you)(you)于疏松(song)多孔，溶液通過滲透(tou)直接(jie)與基體接(jie)觸(chu)，點蝕(shi)(shi)(shi)嚴重，腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)流密度較(jiao)大。經(jing)過封(feng)閉處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)由(you)(you)于表面氧化(hua)(hua)膜(mo)的(de)(de)存在，機(ji)械阻(zu)礙(ai)阻(zu)擋了活(huo)性(xing)Cl-的(de)(de)浸蝕(shi)(shi)(shi)，耐點蝕(shi)(shi)(shi)能力提(ti)高(gao)(gao)；阻(zu)礙(ai)氧和(he)電(dian)子(zi)自由(you)(you)傳輸，抑制(zhi)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)反(fan)應，腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)流密度較(jiao)小。

4. 預處理對著色(se)的影響(xiang)

 預處理主要包括拋光、除(chu)(chu)油和(he)活化，徹底(di)清除(chu)(chu)試樣(yang)表面(mian)的(de)污垢(gou)層(ceng)和(he)氧化層(ceng)。預處理的(de)好壞決定膜厚和(he)表面(mian)質量，處理不(bu)(bu)當(dang)，會使色(se)彩不(bu)(bu)均勻、暗淡(dan)、不(bu)(bu)平(ping)整，甚至(zhi)不(bu)(bu)著(zhu)色(se)，其中(zhong)拋光是關(guan)鍵的(de)一環。

5. 通過(guo)正(zheng)交試驗確定工(gong)藝配(pei)方

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