1973年,伊文斯等人提出不銹鋼(gang)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)


其中  2p+3q=2r (8-4)


圖 3.jpg


 當氧化(hua)(hua)膜(mo)一旦生(sheng)成,陽(yang)極(ji)反(fan)應和陰(yin)極(ji)反(fan)應立即分離,如圖8-3所示,此時,陽(yang)極(ji)反(fan)應仍在(zai)氧化(hua)(hua)膜(mo)的孔(kong)底部即不(bu)(bu)銹鋼表面(mian)進(jin)行,陰(yin)極(ji)反(fan)應在(zai)膜(mo)的表面(mian)進(jin)行。陽(yang)極(ji)反(fan)應產(chan)物M2+通過微(wei)孔(kong)向外(wai)擴散(san),在(zai)孔(kong)口和孔(kong)底之(zhi)間存在(zai)擴散(san)電(dian)位(wei)差Δφ,隨著膜(mo)的加厚,Δφ增(zeng)大(da)。膜(mo)厚不(bu)(bu)同(tong)就產(chan)生(sheng)不(bu)(bu)同(tong)的干涉色,這就是控制(zhi)電(dian)位(wei)差可(ke)著彩色的基本(ben)原理。