不銹鋼電化學著彩(cai)色酸性溶液成分和工藝條(tiao)件見表9-9。配方4 (見表9-9)的說明 。本配方由(you)長沙中南大學冶金物理化學與材料化學研究所 何新快、陳(chen)白珍、周寧波、張欽發提出。

1. 重(zhong)鉻酸鉀用量對成膜速率(lv)及其顏色的影響

  重鉻酸(suan)(suan)鉀是(shi)主成(cheng)(cheng)膜(mo)物質(zhi)，提(ti)供三(san)價鉻在陽極(ji)表面達到臨界(jie)值水解(jie)而(er)生成(cheng)(cheng)金屬著(zhu)色(se)(se)膜(mo)。其(qi)他成(cheng)(cheng)分(fen)不變，改變重鉻酸(suan)(suan)鉀用(yong)量，其(qi)對(dui)著(zhu)色(se)(se)膜(mo)的影響見(jian)表9-17。

 由表9-17可見，隨著重(zhong)鉻(ge)酸鉀用量的增(zeng)加，其他(ta)成(cheng)分(fen)不變(bian)，成(cheng)膜速(su)率加快(kuai)，所得著色膜的質量也(ye)越均勻，致(zhi)密(mi)。但當其達(da)到50g/L時，成(cheng)膜速(su)率幾(ji)乎不變(bian)。選取重(zhong)鉻(ge)酸鉀含量為40g/L。

2. 硫酸錳用量對(dui)成膜速率(lv)及其(qi)顏色的(de)影響

 硫酸(suan)錳是輔助成(cheng)膜劑，其(qi)他成(cheng)分不變(bian)，改變(bian)硫酸(suan)錳用量，對成(cheng)膜速率及其(qi)顏(yan)色的(de)影響見表9-18。

 從表9-18可見，硫(liu)酸錳的(de)(de)用量既影響(xiang)著色速率，又影響(xiang)著色膜的(de)(de)質(zhi)量。硫(liu)酸錳的(de)(de)最佳含量取20g/L為宜(yi)。

3. 硫酸銨的主(zhu)要作用

  銨離子（NH⁺₄)能配位三價鉻離子及被溶解下來的鎳離子（Ni²⁺),控制反應速率。其含量偏高，成膜速率太快，易掉色；含量偏低，配位不了溶解下來的鎳、鉻等離子，致使電解液老化，成膜速率減緩。硫酸銨的最佳含量以20g/L為宜。

4. 添(tian)加劑A的作用及其影響

  添加劑(ji)A是鉬酸根鹽，它參(can)與成膜(mo)(mo)，促進氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)的(de)形成。它能使(shi)不銹鋼表面鈍化(hua)(hua)而生成鉬系列金(jin)屬氧(yang)化(hua)(hua)物（如二氧(yang)化(hua)(hua)鉬，氧(yang)化(hua)(hua)亞鉬等），使(shi)得著(zhu)色(se)膜(mo)(mo)致密，提高著(zhu)色(se)膜(mo)(mo)的(de)耐蝕性、耐磨性。分別(bie)改變添加劑(ji)A的(de)用(yong)量(liang)，其(qi)對膜(mo)(mo)的(de)影響見表9-19。

 由表9-19可(ke)知，沒有添(tian)加劑A的著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)液著(zhu)(zhu)不上金黃色(se)(se)(se)而(er)是黑色(se)(se)(se)的，隨著(zhu)(zhu)其用(yong)量(liang)的增(zeng)加，著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)膜(mo)變得致密且(qie)光亮(liang)，當其用(yong)量(liang)達(da)到(dao)15g/L時，再增(zeng)加用(yong)量(liang)，對成膜(mo)幾乎無影響。添(tian)加劑的最佳含量(liang)以9~12g/L為宜。

5. 添加劑B的作用及其影(ying)響

 添加劑B是(shi)過渡區金屬硫酸(suan)鹽，具有光(guang)亮(liang)劑的作用，提高著色膜的光(guang)亮(liang)性(xing)、色澤，且重(zhong)現性(xing)好。其他成(cheng)(cheng)分不變(bian)，改變(bian)添加劑B的用量，其對(dui)成(cheng)(cheng)膜的影響(xiang)見表9-20。

 由(you)表(biao)9-20可(ke)見，沒有(you)添加劑B的(de)著(zhu)色液著(zhu)上的(de)金黃色膜不光亮。添加劑B的(de)最(zui)佳(jia)用量(liang)以10g/L為宜。

6. 溫(wen)度與時(shi)間的影響(xiang)

實(shi)驗發現，溫(wen)度升高，電(dian)解(jie)著(zhu)(zhu)色的(de)(de)速(su)率(lv)增大。當溫(wen)度在(zai)10~30℃內變(bian)(bian)化(hua)(hua)，著(zhu)(zhu)色速(su)率(lv)變(bian)(bian)化(hua)(hua)不大。在(zai)20℃恒溫(wen)下，著(zhu)(zhu)色時間與著(zhu)(zhu)色膜(mo)顏色的(de)(de)關系見表9-21。

由表9-21可知，電解著金黃色(se)的時(shi)間(jian)為12~15min,有利于試樣(yang)著色(se)的控(kong)制(zhi)，能得到(dao)重現(xian)性好的成品。

7. 電解著色(se)工藝流程(cheng)

不銹鋼試樣^①→化學除油^②→水洗→拋光活化處理^③→水洗→電化學著色^④→水洗→封閉處理^⑤→沸(fei)水干(gan)燥。

注：①. 材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼 .

     ②. 化(hua)學除(chu)油(you)(you)一(yi)定要將不銹鋼上的油(you)(you)除(chu)干(gan)凈，否則著不上金色或著色不均勻(yun)。除(chu)油(you)(you)液組分為：氫(qing)氧化(hua)鈉(na)40g/L,碳(tan)酸鈉(na)60g/L,OP乳化(hua)劑5mL/L,除(chu)油(you)(you)溫度60~70℃,時間8~12min。

     ③. 拋光(guang)活(huo)化(hua)(hua)液(ye)組分。硫(liu)酸(suan)200ml/L,鹽(yan)酸(suan)70mL/L,硝酸(suan)20mL/L,溫度40~60℃,時(shi)間2~3min.要控制好活(huo)化(hua)(hua)程(cheng)度。活(huo)化(hua)(hua)時(shi)間不(bu)夠，著色速率慢，著色不(bu)均勻，結(jie)合力(li)差；活(huo)化(hua)(hua)時(shi)間太(tai)長，不(bu)銹鋼(gang)易(yi)產生(sheng)過(guo)腐蝕(shi)。

    ④. 電(dian)化學著色，按配方4 的成分和工藝條件進(jin)行(xing)。不銹鋼作陽極，鉛板作陰(yin)極，陰(yin)陽兩極的面(mian)積之比(bi)為3:1.所用試劑均為分析純。

   ⑤. 封閉處理。由于著色膜的附著力強，且致密耐路，對一般不銹鋼裝審器材，可直接封閉處理，無需固膜處理。封閉處理液組成為；硅酸鈉（Na₂Sio₃)2%~4%,添加劑1.5%,表面活性劑0.5%,封閉處理溫度70~90℃,時間5~6min.

8. 著(zhu)色膜性能檢驗

 ①. 耐磨性實(shi)驗

    按(an)GB 1768-79進(jin)行耐(nai)磨性(xing)實(shi)驗。橡皮(pi)輪加壓5N,實(shi)驗3min,膜層顏色基本不變，該著色膜具有(you)優良的耐(nai)磨性(xing)。

 ②. 耐腐蝕性

   按GB 4334.6-84,將著(zhu)色后的(de)樣品(pin)和未著(zhu)色的(de)空(kong)白不銹鋼試樣進行耐腐蝕(shi)(shi)性對照實驗，空(kong)白不銹鋼試樣的(de)失重(zhong)腐蝕(shi)(shi)率為30.65g/(㎡·h)而金黃膜試樣的(de)失重(zhong)腐蝕(shi)(shi)率為1.28g/(㎡2·h),僅約為空(kong)白不銹鋼的(de)1/30。因而該著(zhu)色膜具有優良(liang)的(de)耐腐蝕(shi)(shi)性。