不銹鋼化學著(zhu)色配方(fang) 23 (表8-9)，本配方(fang)由南(nan)京理(li)工(gong)大學(xue)材料科學(xue)與工(gong)程系 曹榮、樊新(xin)民和南(nan)京醫科大學(xue)口腔醫學(xue)院 陳文靜、趙春陽、胡芳于2005年(nian)10月(yue)提出。

 他們為了獲得重現性良好、色彩鮮艷的不銹(xiu)鋼表面色彩和了解不銹鋼表面著色膜成分，采用電位控制不銹鋼表面著色方法；并利用俄歇能譜分析表面膜層成分。通過利用電位變化曲線能夠控制不銹鋼表面氧化膜的厚度，使著色工藝易于控制。

1. 著色工(gong)藝步驟

  除油→清洗→浸酸活化→清洗→控電位浸漬著色→清洗吹干→固膜處理（H₃PO₄ 2.5g/L, CrO3 250g/L, DK 0.2~1A/d㎡,試樣陰極電解5~10min,陽極Pb板）→封閉處理→清洗→吹干。

 著色液見(jian)表 8-9 配方23, 著色實(shi)驗裝置(zhi)示意(yi)圖見(jian)圖8-23。

2. 著色工(gong)藝參(can)數的影響

 ①. 著色時(shi)間

   在溫度、著(zhu)色液濃(nong)度確定的條件下，著(zhu)色時(shi)(shi)間加長，膜層加厚，顏色按藍(lan)、金黃、紅、綠(lv)變化(hua)。時(shi)(shi)間過長，氧(yang)(yang)化(hua)膜變得粗糙，甚(shen)至(zhi)粉化(hua)。當試樣著(zhu)色電(dian)(dian)位(wei)與(yu)著(zhu)色起(qi)始電(dian)(dian)位(wei)差超過30mV時(shi)(shi)，表面氧(yang)(yang)化(hua)膜迅(xun)速(su)溶解，著(zhu)色膜質量與(yu)時(shi)(shi)間的關系見(jian)表 8-28。

  著色時間長于(yu)15min后，色澤變得不均勻，難(nan)以區分(fen)具體色調。

  ②. 著色液溫度

  所(suo)用配方在低(di)(di)于55℃時(shi)將不能著(zhu)(zhu)色(se)，較好的溫(wen)(wen)度范圍是80~95℃,高于此范圍，溶液(ye)水(shui)分蒸(zheng)發較快，氧化變強，著(zhu)(zhu)色(se)周期縮短，顏色(se)控制(zhi)困難。較低(di)(di)溫(wen)(wen)度使著(zhu)(zhu)色(se)過程加長，利于色(se)彩控制(zhi)，著(zhu)(zhu)色(se)效(xiao)果好。圖8-24為不同溫(wen)(wen)度下顏色(se)－時(shi)間關系曲線。

 ③. 電位的影響

  氧化膜是多孔膜，隨著膜的增厚，陽極反應（M→M²⁺+2e,M為Fe、Cr、Ni等）在氧化膜的孔底部進行，陰極反應在膜的表面進行。陽極反應產物通過孔向外擴散。在陰極區，溶液中的六價鉻離子的電子還原為Cr³⁺(Cr₂O^2-₇+14N⁺+6e → 2Cr³⁺+7H₂O),當M²⁺、Cr³⁺達到一定濃度時。兩極反應產生的金屬離子發生水解作用，形成表面氧化膜（MpCrqOr): pM²⁺+gCr³⁺+rH₂O →MpCrqOr+2rH⁺.在孔口和孔底之間建立了擴散電勢Δμ,隨著膜的加厚，Δμ增大，試樣與參比Pt電極之間的電位差被削弱，趨于減小，實驗測定的電位－時間曲線見圖8-25.圖中曲線所示217mV處為著色起始電位，著色終止電位Eo=191mV,不同電位對應不同的膜層厚度，即對應不同的色彩，和用數字電壓表測這一區間的不同電壓值可得到不同色調的著色效果。

④. 其他工(gong)藝(yi)參數(shu)

   除油、浸酸活化的樣品比未活化的樣品著色過(guo)程加快，提前0.5~1min到達著色起始(shi)電位。

  固膜使氧化膜的(de)耐(nai)蝕性(xing)、耐(nai)磨(mo)性(xing)顯著提(ti)高，未(wei)固膜處(chu)理的(de)表面顏色在(zai)同(tong)等負荷砂紙(zhi)（600#)的(de)擦(ca)拭(shi)下更易于被擦(ca)掉(diao)。

  固膜過程(cheng)中，新(xin)的膜層在氧化(hua)膜孔隙或表面形(xing)成、增厚(hou)，增厚(hou)了的膜層使表面色(se)彩(cai)變化(hua)，因此，固膜控制著(zhu)色(se)彩(cai)的變化(hua)。

3. 著(zhu)色膜層的成分

  用俄歇電子能譜分(fen)析，原子數分(fen)數：2.34% S、53.92% O、31.05% Cr、12.69% Fe。

   質量分數：2.3% S、26.45% O、49.52% Cr、21.73% Fe.