1973年,伊文斯等人提出不銹鋼著色(se)膜生成原理,當不銹鋼浸入鉻酸和硫酸組成的著色液,在不銹鋼表面上發生電化學反應,見圖8-3,不銹鋼金屬(M)鉻、鎳、鐵等在陽極區放出電子變成金屬離子(M2+)。
陽極區: M→M2++2e (8-1) (M代表Cr、Ni、Fe)
在陰極區含六價鉻的鉻酸接收電子變成三價鉻(Cr3+),反應式如下:
陰極區: HCrO-4+7H++3e → Cr3++4H2O (8-2)
當不銹鋼在溶液中浸漬一段時間后,在金屬/溶液界面上金屬離子(M2+)和Cr3+的濃度達到臨界值,并超過了富鉻的尖晶石氧化物的溶解度,由于水解反應而形成氧化膜,反應式如下:
pM2++qCr3++rH2O → MpCrgOq+2rH+(8-3)
其(qi)中 2p+3q=2r (8-4)

當氧(yang)(yang)化(hua)膜一旦生成,陽極(ji)反應(ying)和(he)陰極(ji)反應(ying)立即(ji)分離,如圖8-3所(suo)示,此時,陽極(ji)反應(ying)仍在氧(yang)(yang)化(hua)膜的(de)(de)孔(kong)底(di)部即(ji)不(bu)銹(xiu)鋼表面進行,陰極(ji)反應(ying)在膜的(de)(de)表面進行。陽極(ji)反應(ying)產物M2+通(tong)過微孔(kong)向外擴(kuo)散(san),在孔(kong)口和(he)孔(kong)底(di)之間存在擴(kuo)散(san)電位差(cha)Δφ,隨著(zhu)膜的(de)(de)加厚(hou),Δφ增(zeng)大。膜厚(hou)不(bu)同就產生不(bu)同的(de)(de)干涉(she)色,這就是(shi)控制電位差(cha)可著(zhu)彩色的(de)(de)基本原理。

