不(bu)銹鋼化學著(zhu)色配(pei)方 23 (表8-9)，本配方(fang)由南(nan)京理工(gong)大(da)學材(cai)料(liao)科學與工(gong)程系 曹榮、樊新民(min)和南(nan)京醫科大(da)學口腔醫學院(yuan) 陳(chen)文(wen)靜、趙春陽、胡芳于2005年10月提出。
他們為了獲得重現性良好、色彩鮮艷的不(bu)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)(jian)表 8-9 配(pei)方23, 著色實驗(yan)裝置示意圖(tu)見(jian)(jian)圖(tu)8-23。
2. 著(zhu)色工藝參數的影響
①. 著(zhu)色(se)時(shi)間
在(zai)溫度、著色液(ye)濃度確定的條件下，著色時(shi)間加長(chang)(chang)，膜層加厚，顏色按藍、金黃(huang)、紅、綠變化(hua)(hua)(hua)。時(shi)間過長(chang)(chang)，氧化(hua)(hua)(hua)膜變得粗糙(cao)，甚(shen)至(zhi)粉化(hua)(hua)(hua)。當試樣(yang)著色電(dian)位與(yu)著色起始電(dian)位差超過30mV時(shi)，表面氧化(hua)(hua)(hua)膜迅(xun)速溶解，著色膜質量與(yu)時(shi)間的關系見表 8-28。
著(zhu)色(se)(se)時間(jian)長于15min后，色(se)(se)澤變得不均(jun)勻，難以區分具體色(se)(se)調。
②. 著(zhu)色液溫度
所用(yong)配方(fang)在低(di)于(yu)55℃時(shi)將不能著(zhu)色(se)，較(jiao)好(hao)的溫(wen)度范圍是80~95℃,高(gao)于(yu)此(ci)范圍，溶液(ye)水(shui)分蒸發較(jiao)快，氧化變強，著(zhu)色(se)周期縮短，顏色(se)控制(zhi)(zhi)困難。較(jiao)低(di)溫(wen)度使著(zhu)色(se)過程加長，利于(yu)色(se)彩控制(zhi)(zhi)，著(zhu)色(se)效(xiao)果好(hao)。圖8-24為(wei)不同溫(wen)度下顏色(se)－時(shi)間關系(xi)曲線(xian)。
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+(Cr2O2-7+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)藝參數(shu)
除油、浸(jin)酸活化(hua)的樣(yang)品比未活化(hua)的樣(yang)品著色(se)過程加快，提前0.5~1min到達(da)著色(se)起始電(dian)位。
固(gu)膜(mo)(mo)使氧化膜(mo)(mo)的耐蝕性(xing)、耐磨性(xing)顯著(zhu)提高，未固(gu)膜(mo)(mo)處理的表(biao)面(mian)顏色在同等負荷砂紙（600#)的擦(ca)拭(shi)下更易于被擦(ca)掉。
固膜過程中，新的膜層(ceng)(ceng)在氧化(hua)膜孔隙(xi)或表(biao)面形(xing)成、增(zeng)厚，增(zeng)厚了(le)的膜層(ceng)(ceng)使表(biao)面色彩變(bian)化(hua)，因此，固膜控(kong)制(zhi)著色彩的變(bian)化(hua)。
3. 著(zhu)色膜(mo)層的(de)成分
用俄(e)歇電子能譜分析，原子數分數：2.34% S、53.92% O、31.05% Cr、12.69% Fe。
質量分(fen)數：2.3% S、26.45% O、49.52% Cr、21.73% Fe.
