初形成的氧化膜從透射電子顯微照片可見到具有密度約為1011根／c㎡、直徑為10~20nm(1nm=10^-9cm)的大量微孔，這就是初生的氧化膜的耐磨性、耐蝕性和耐污性均不好的原因。

 著色膜經50%H₂O+50%C₂H₅OH+100g/L H₂SO₄溶液的陽極溶解法退除氧化膜，退除液用原子吸收光譜進行分析，測得膜成分質量百分含量為鉻19.6%、鐵11.7%、鎳2.1%.這三種元素的質量占膜總質量的1/3,所以估計表面是含有較多結晶水的氧化物。再從次紅外線光譜分析及電子衍射結構分析發現，其化學組成可表示為：（CrFe)₂O₃·(FeNi)O·xH₂O。

 電子探針(zhen)顯微分析未(wei)退(tui)除(chu)膜的(de)質(zhi)量百分組(zu)成為鉻21.3%、鐵11.5%、鎳(nie)6.3%,這與原子吸收光譜(pu)分析退(tui)除(chu)膜的(de)結(jie)果大致相符(fu)合。

 X射(she)(she)線衍射(she)(she)分析退(tui)除(chu)膜(mo)，沒有(you)發現任何確定的(de)衍射(she)(she)峰值，這(zhe)(zhe)意味(wei)著結晶尺(chi)寸(cun)很小。在著色初期形成的(de)膜(mo)，退(tui)除(chu)后用透射(she)(she)電子顯微鏡拍攝的(de)圖指出，幾乎(hu)是無(wu)定形結構，從(cong)這(zhe)(zhe)個膜(mo)得到電子衍射(she)(she)圖加(jia)以(yi)放大，發現膜(mo)具有(you)尖品石的(de)立方體結構，結晶尺(chi)寸(cun)為(wei)5nm。

 遠紅外光譜分析退除膜表明，在3370cm^-1和1640cm^-1有兩個強的吸收帶，這些可能是與晶格或配位水分子有關的γ(O-H)和δ(H-0-H)的振動。進一步的實驗表明，在這個區域內，Cr₂O₃和Cr₂O₃·xH₂O具有強烈的吸收。

1981年，R.C.富(fu)納克斯等人(ren)用(yong)超(chao)顯微(wei)鏡(jing)和透射電(dian)鏡(jing)研究了(le)彩色(se)膜(mo)的結構，發(fa)現(xian)膜(mo)的組織是由(you)6~14nm的晶體組成的。

綜合所有實驗的結果，可以認為，這個膜是具有水化物的尖晶石結構，鉻含量較不銹鋼中的鉻含量高，其化學組成可表示為如上所述。