不(bu)銹鋼電化學著彩色酸性溶液成分和工藝條件見表(biao)9-9。配方(fang)(fang)4 (見表(biao)9-9)的說明(ming) 。本(ben)配方(fang)(fang)由長沙(sha)中南大學冶金物理化學與材料化學研究(jiu)所 何新快、陳白(bai)珍、周寧波、張欽發提(ti)出。
1. 重鉻酸鉀用(yong)量對成膜速(su)率及其顏色的影響
重鉻酸(suan)(suan)鉀是主(zhu)成膜物質，提(ti)供三價鉻在陽極表面(mian)達到臨界(jie)值水解(jie)而生成金屬著色(se)膜。其(qi)他成分(fen)不變，改變重鉻酸(suan)(suan)鉀用量，其(qi)對(dui)著色(se)膜的影響見表9-17。
由表9-17可見，隨著重鉻酸鉀用量(liang)的增加(jia)，其(qi)他成(cheng)分不變，成(cheng)膜(mo)速(su)率加(jia)快，所得著色(se)膜(mo)的質量(liang)也越均勻(yun)，致(zhi)密。但當(dang)其(qi)達到50g/L時，成(cheng)膜(mo)速(su)率幾乎不變。選取重鉻酸鉀含量(liang)為(wei)40g/L。
2. 硫酸(suan)錳用量對成膜速率(lv)及其顏(yan)色(se)的影響
硫酸錳是(shi)輔助(zhu)成膜劑(ji)，其他(ta)成分不變(bian)，改變(bian)硫酸錳用量，對成膜速率及其顏色的影響見表(biao)9-18。
從表9-18可見，硫(liu)酸錳(meng)的(de)用量(liang)既影(ying)響著(zhu)色(se)速率，又影(ying)響著(zhu)色(se)膜(mo)的(de)質量(liang)。硫(liu)酸錳(meng)的(de)最(zui)佳含(han)量(liang)取20g/L為(wei)宜(yi)。
3. 硫酸銨的(de)主要作用
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. 添加劑A的作用及其影響
添加劑A是鉬(mu)酸根鹽，它(ta)參與成(cheng)膜，促(cu)進氧化(hua)(hua)膜的形成(cheng)。它(ta)能使不(bu)銹鋼表面鈍化(hua)(hua)而(er)生成(cheng)鉬(mu)系列金屬氧化(hua)(hua)物（如二氧化(hua)(hua)鉬(mu)，氧化(hua)(hua)亞鉬(mu)等），使得著色膜致密，提高著色膜的耐(nai)蝕性(xing)、耐(nai)磨性(xing)。分別(bie)改變添加劑A的用(yong)量(liang)，其對膜的影響見表9-19。
由表9-19可知，沒有添(tian)加劑(ji)A的著色(se)液(ye)著不上金黃色(se)而是黑色(se)的，隨(sui)著其(qi)(qi)用量的增(zeng)加，著色(se)膜變得致(zhi)密(mi)且光(guang)亮，當其(qi)(qi)用量達(da)到(dao)15g/L時，再增(zeng)加用量，對(dui)成膜幾乎無影響。添(tian)加劑(ji)的最佳含(han)量以9~12g/L為宜。
5. 添加劑B的作(zuo)用(yong)及其影(ying)響(xiang)
添加(jia)劑B是過渡區金屬硫酸鹽，具有光亮劑的(de)作用(yong)，提高著(zhu)色(se)膜的(de)光亮性、色(se)澤，且(qie)重現性好。其他成(cheng)分不變，改變添加(jia)劑B的(de)用(yong)量，其對成(cheng)膜的(de)影(ying)響(xiang)見表(biao)9-20。
由表9-20可見，沒有(you)添加劑(ji)(ji)B的著色液著上的金黃(huang)色膜不(bu)光亮。添加劑(ji)(ji)B的最佳用量(liang)以10g/L為宜。
6. 溫度(du)與(yu)時間的影(ying)響
實驗發(fa)現，溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)，電解(jie)著(zhu)色(se)(se)(se)的(de)速(su)(su)率增大(da)。當溫(wen)度(du)在(zai)(zai)10~30℃內(nei)變化，著(zhu)色(se)(se)(se)速(su)(su)率變化不大(da)。在(zai)(zai)20℃恒溫(wen)下，著(zhu)色(se)(se)(se)時(shi)間與著(zhu)色(se)(se)(se)膜顏色(se)(se)(se)的(de)關系(xi)見表9-21。
由表(biao)9-21可知，電(dian)解著(zhu)金黃(huang)色的(de)時間為12~15min,有利于試樣著(zhu)色的(de)控制，能得到重現性好的(de)成(cheng)品。
7. 電(dian)解(jie)著色工藝流程
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→沸水(shui)干燥(zao)。
注：①. 材料為1Cr18Ni9Ti不銹(xiu)鋼 .
②. 化(hua)學除(chu)油一(yi)定(ding)要將(jiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)上的油除(chu)干凈，否則著不(bu)(bu)上金(jin)色或著色不(bu)(bu)均勻。除(chu)油液組分為(wei)：氫氧化(hua)鈉(na)40g/L,碳酸(suan)鈉(na)60g/L,OP乳化(hua)劑5mL/L,除(chu)油溫度60~70℃,時間8~12min。
③. 拋(pao)光活(huo)化(hua)液組分。硫(liu)酸(suan)200ml/L,鹽(yan)酸(suan)70mL/L,硝酸(suan)20mL/L,溫度(du)40~60℃,時(shi)間2~3min.要控(kong)制好(hao)活(huo)化(hua)程(cheng)度(du)。活(huo)化(hua)時(shi)間不(bu)(bu)夠(gou)，著色速率(lv)慢，著色不(bu)(bu)均勻，結合(he)力差；活(huo)化(hua)時(shi)間太(tai)長，不(bu)(bu)銹(xiu)鋼易產生(sheng)過腐(fu)蝕(shi)。
④. 電化學著色，按配方4 的成分和工藝條件(jian)進(jin)行。不(bu)銹(xiu)鋼作陽極，鉛板作陰(yin)極，陰(yin)陽兩(liang)極的面積之比為3:1.所用試劑均為分析(xi)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(xing)能檢(jian)驗
①. 耐(nai)磨性實驗
按GB 1768-79進行耐磨性(xing)實驗。橡(xiang)皮輪加壓5N,實驗3min,膜層顏色(se)基本不變，該著色(se)膜具有優良的耐磨性(xing)。
②. 耐腐蝕(shi)性
按GB 4334.6-84,將著色(se)后的(de)(de)(de)樣(yang)品和未著色(se)的(de)(de)(de)空白(bai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)試樣(yang)進行耐腐蝕性(xing)對照實驗(yan)，空白(bai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)試樣(yang)的(de)(de)(de)失重腐蝕率為(wei)30.65g/(㎡·h)而(er)金(jin)黃膜(mo)(mo)試樣(yang)的(de)(de)(de)失重腐蝕率為(wei)1.28g/(㎡2·h),僅(jin)約(yue)為(wei)空白(bai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)1/30。因而(er)該著色(se)膜(mo)(mo)具有(you)優良的(de)(de)(de)耐腐蝕性(xing)。
