不銹鋼化(hua)學(xue)著色配方 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(gong)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24℃著(zhu)色液(ye)中(zhong)，不銹鋼片電位隨時間(jian)變化值見(jian)表8-24, 實驗裝置(zhi)見(jian)圖8-19.

 ②. 在相同條件(jian)下，不銹鋼著色電動勢－時間曲線見圖(tu)8-20

   由圖8-20可知(zhi)，A點(dian)是(shi)起色電位(wei)(wei)(wei)，電動(dong)勢的(de)值(zhi)是(shi)負(fu)值(zhi)，隨著時間的(de)延長，氧化膜不斷增厚，電位(wei)(wei)(wei)下降，到達C點(dian)時生成的(de)速率和溶解的(de)速率趨于平衡，電位(wei)(wei)(wei)波幅不大。溫度和組成變化不大時，B點(dian)的(de)電位(wei)(wei)(wei)和A點(dian)的(de)電位(wei)(wei)(wei)差ΔE與顏色有(you)很(hen)好的(de)對應(ying)關系，較好地解決了色彩的(de)重現問題。

 ③. 色譜(pu)和著色電位(wei)差的關系(xi)見表8-25.

 由表 8-25可見，一定的著色(se)電位(wei)差對應著不(bu)同的顏色(se)。

④. 溫(wen)度對(dui)電動勢(shi)－時間(jian)的影響

  在74℃和84℃的著(zhu)色液中分別測電位－時(shi)間值。見(jian)圖8-21曲線。

 由圖8-21可見，著色溫(wen)度升(sheng)高，加快(kuai)著色速率。但溫(wen)度過高，水(shui)分蒸發較(jiao)快(kuai)，顏(yan)色重現(xian)性較(jiao)難把握(wo)；而溫(wen)度太低，著色慢，色澤差。故以70℃較(jiao)為適宜。

 ⑤. 活化(hua)的影響

  經過稀硫酸浸泡，增加(jia)了(le)不(bu)銹(xiu)鋼表面活(huo)性點，加(jia)快了(le)著色速率，且色澤(ze)較(jiao)好。浸泡時間不(bu)宜(yi)(yi)過長，使表面發黑，影響著色，以5~7min為適宜(yi)(yi)。

 ⑥. 起色(se)電位對(dui)應的時間

  相同時間測得的電(dian)位值不同，在相同條件(jian)下，出(chu)現同種(zhong)顏色所用時間不因(yin)試(shi)樣(yang)的大(da)小而改變。

⑦. 電(dian)解(jie)拋光的影(ying)響

  電解(jie)拋光使金(jin)屬表面形成陽離(li)子(zi)溶(rong)解(jie)，同時在表面形成氧化膜鈍化，降(jiang)低著色速率。故(gu)拋光完后(hou)最好(hao)立即在稀(xi)硫酸(suan)溶(rong)液中浸泡(pao)一(yi)下。

⑧. 添加劑的影響(xiang)

  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。