不銹鋼(gang)化學著色(se)配(pei)方 19 (見表8-9)，本配方由山東大學化學與化工學院李廣武、張忠誠和鄭淑娟于2004年提出。

  采用化學著色工藝，在250g/dm3鉻酐，490g/dm3 硫酸和少量添加劑的混合液中，在70℃左右測定了不銹鋼樣品在著色過程中電位隨時間的變化，從而找到了不銹鋼起色電位和顏色的對應規律。即使溶液組成、溫度稍有變化，色彩也能較好的重現，將有助于解決不銹鋼表面著色的重現性問題。研究了不銹鋼預處理、各種添加劑和溫度對不銹鋼著色的影響。結果表明：經過稀硫酸活化和電拋光的不銹鋼著色均勻，色澤艷麗；不同添加劑對著色速率有明顯的影響；溫度升高明顯加快著色速率。

1. 工藝流程

  樣品（304不銹鋼）→水洗→除油（金屬去污劑除油）→水洗→電解拋光（60% H₃PO₄, 20%濃H₂SO₄,水余量，樣品為陽極，陰極為鉛塊，DA0.6A/c㎡，時間8min,溫度74℃)→水洗→活化（8% H₂SO₄,時間5min,溫度室溫）→水洗→化學著色（配方見19#,溫度74℃,電位測量儀負極接不銹鋼，正極接飽和甘汞電極）→水洗→堅膜（2%Na₂SiO₃ 硅酸鈉溶液，煮沸5min)→清洗→烘干。

2. 實驗結果

  ①. 在(zai)24℃著(zhu)色(se)液中(zhong)，不銹(xiu)鋼片電(dian)位隨時間變化值見表8-24, 實(shi)驗裝置見圖8-19.

 ②. 在相同(tong)條(tiao)件下，不銹鋼(gang)著色(se)電動勢－時間(jian)曲線(xian)見圖8-20

   由圖8-20可(ke)知，A點是(shi)起色電位(wei)，電動勢的(de)(de)(de)(de)(de)值是(shi)負值，隨著時間的(de)(de)(de)(de)(de)延長，氧(yang)化膜不斷增厚，電位(wei)下降，到達C點時生(sheng)成的(de)(de)(de)(de)(de)速(su)率(lv)和溶解的(de)(de)(de)(de)(de)速(su)率(lv)趨(qu)于平衡(heng)，電位(wei)波幅不大(da)。溫度和組成變化不大(da)時，B點的(de)(de)(de)(de)(de)電位(wei)和A點的(de)(de)(de)(de)(de)電位(wei)差(cha)ΔE與顏色有很好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)對應關系，較好(hao)地(di)解決了色彩的(de)(de)(de)(de)(de)重現問題。

 ③. 色譜(pu)和(he)著(zhu)色電位差(cha)的關系見表8-25.

 由表 8-25可(ke)見(jian)，一定的著(zhu)色電位差對(dui)應著(zhu)不同(tong)的顏色。

④. 溫度對電動勢－時間的影響

  在74℃和(he)84℃的著色(se)液(ye)中分(fen)別測電位－時間值。見圖8-21曲線。

 由圖8-21可(ke)見，著色(se)溫度升高(gao)，加快(kuai)著色(se)速率(lv)。但溫度過(guo)高(gao)，水(shui)分蒸(zheng)發較快(kuai)，顏(yan)色(se)重(zhong)現性(xing)較難把握；而(er)溫度太低，著色(se)慢，色(se)澤差。故以70℃較為適宜。

 ⑤. 活(huo)化的影(ying)響(xiang)

  經過稀硫酸浸泡(pao)，增加了不(bu)(bu)銹鋼(gang)表面(mian)活性點，加快了著(zhu)色速率，且色澤較好。浸泡(pao)時(shi)間不(bu)(bu)宜(yi)過長，使表面(mian)發(fa)黑(hei)，影響著(zhu)色，以5~7min為適宜(yi)。

 ⑥. 起色電位對應的時間

  相同(tong)(tong)時(shi)間(jian)測得的(de)電(dian)位值不同(tong)(tong)，在(zai)相同(tong)(tong)條件下，出現同(tong)(tong)種顏色所用時(shi)間(jian)不因試樣(yang)的(de)大小而改變(bian)。

⑦. 電解拋光的(de)影響

  電解拋光使金屬表(biao)面形成陽離子溶解，同時在表(biao)面形成氧(yang)化膜(mo)鈍化，降低著色(se)速率。故(gu)拋光完后最好立即(ji)在稀硫酸溶液(ye)中浸泡一下。

⑧. 添加劑的影響

  著色液中加入硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃)或亞硫酸鈉，由于其還原性，減慢了表面氧化速率，延長著色時間。加入硫酸錳（MnSO₄),由于Mn²⁺的催化作用，加快著色速率；加入鉬酸銨（NH₄)₂MoO₄,使色澤更加美觀。故添加劑的加人僅起調配著色的效果。