不銹鋼化學著色配(pei)方 23 (表8-9)，本配方(fang)由南(nan)(nan)京理工大學(xue)材料科(ke)學(xue)與(yu)工程系(xi) 曹榮、樊新民和(he)南(nan)(nan)京醫科(ke)大學(xue)口腔醫學(xue)院 陳文靜、趙春陽、胡芳于(yu)2005年(nian)10月提出。

 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. 著色工藝(yi)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(zhu)色(se)液見(jian)表 8-9 配方23, 著(zhu)色(se)實驗(yan)裝(zhuang)置示(shi)意圖見(jian)圖8-23。

2. 著(zhu)色工藝(yi)參數的影(ying)響

 ①. 著色時間

   在溫度、著(zhu)色液濃度確定(ding)的(de)條(tiao)件下，著(zhu)色時間(jian)(jian)加長，膜(mo)層(ceng)加厚，顏色按(an)藍、金黃、紅、綠(lv)變(bian)化(hua)(hua)。時間(jian)(jian)過(guo)長，氧化(hua)(hua)膜(mo)變(bian)得粗(cu)糙，甚(shen)至粉化(hua)(hua)。當試樣著(zhu)色電位(wei)與著(zhu)色起(qi)始電位(wei)差(cha)超過(guo)30mV時，表面(mian)氧化(hua)(hua)膜(mo)迅(xun)速溶解，著(zhu)色膜(mo)質量(liang)與時間(jian)(jian)的(de)關系(xi)見表 8-28。

  著色時間長于15min后，色澤變得不(bu)均勻，難以區分具體色調。

  ②. 著色(se)液溫(wen)度

  所(suo)用配(pei)方在低(di)于55℃時將不能著色(se)(se)，較好的溫(wen)度范(fan)圍(wei)是80~95℃,高(gao)于此范(fan)圍(wei)，溶液水(shui)分蒸發較快，氧化變強(qiang)，著色(se)(se)周期縮(suo)短，顏(yan)色(se)(se)控(kong)制困難(nan)。較低(di)溫(wen)度使著色(se)(se)過程加長，利于色(se)(se)彩控(kong)制，著色(se)(se)效果(guo)好。圖8-24為不同溫(wen)度下顏(yan)色(se)(se)－時間關(guan)系曲線。

 ③. 電(dian)位的影(ying)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. 其他工藝參數(shu)

   除油、浸酸(suan)活(huo)(huo)化(hua)的(de)(de)樣(yang)品比(bi)未(wei)活(huo)(huo)化(hua)的(de)(de)樣(yang)品著(zhu)色(se)過程加快(kuai)，提前0.5~1min到(dao)達著(zhu)色(se)起始(shi)電(dian)位(wei)。

  固膜(mo)使(shi)氧化膜(mo)的耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)、耐(nai)(nai)磨性(xing)(xing)顯著提(ti)高，未固膜(mo)處(chu)理的表面(mian)顏(yan)色在同等負荷砂(sha)紙（600#)的擦拭(shi)下更(geng)易于(yu)被擦掉。

  固膜(mo)(mo)過程(cheng)中，新的(de)膜(mo)(mo)層(ceng)在氧(yang)化膜(mo)(mo)孔隙或表面(mian)形成(cheng)、增厚(hou)，增厚(hou)了的(de)膜(mo)(mo)層(ceng)使表面(mian)色彩(cai)變化，因此，固膜(mo)(mo)控制著色彩(cai)的(de)變化。

3. 著色(se)膜層的成(cheng)分

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

   質(zhi)量分數：2.3% S、26.45% O、49.52% Cr、21.73% Fe.