不銹鋼(gang)電(dian)化學著彩色酸(suan)性溶液成分和工藝條件(jian)見(jian)表9-9。配方(fang)8 (見(jian)表9-9)的說明(ming) 。本(ben)配方(fang)由上海交通大學化學系廖小珍、錢道(dao)蓀、朱新運提出

1. 彩色不銹鋼的交流方波電化學著色

 試樣采用1Cr18Ni9Ti光亮不銹鋼，經過(guo)前處理后(hou)，采用交(jiao)流(liu)方波(bo)電(dian)化學法進(jin)行著色(se)。實驗裝置見(jian)(jian)圖9-14.電(dian)解電(dian)流(liu)交(jiao)流(liu)方波(bo)波(bo)形見(jian)(jian)圖9-15.著色(se)液(ye)組成：鉻酐（CrO₃)  250g/L  、硫酸（H₂SO₄)  490g/L 。

2. 著色(se)液(ye)溫度的選擇

 不銹鋼在(zai)鉻酸(suan)－硫(liu)酸(suan)體系中，較(jiao)高溫度(du)下便出現化學(xue)著色(se)，為了消除化學(xue)著色(se)的影響，以便于電解者色(se)的控(kong)制，表9-24為試樣在(zai)不同溫度(du)的鉻酸(suan)、硫(liu)酸(suan)溶液(ye)中浸泡1h的化學(xue)著色(se)情(qing)況。

根據表9-24的(de)結果，著(zhu)色(se)液(ye)的(de)溫度選擇55℃,既能避免(mian)化(hua)學著(zhu)色(se)的(de)影響，亦(yi)可(ke)縮短(duan)電(dian)解(jie)著(zhu)色(se)的(de)時間。

3. 電解參數對(dui)鋼表(biao)面膜顏色的影響

  表9-25列出交流方波(bo)電(dian)(dian)解法制備彩色(se)不銹鋼的(de)通電(dian)(dian)量(liang)與(yu)著(zhu)色(se)膜顏(yan)色(se)的(de)關系。由表9-25的(de)數(shu)據可看(kan)出，隨(sui)著(zhu)通電(dian)(dian)量(liang)的(de)增加，不銹鋼表面顏(yan)色(se)的(de)變(bian)化(hua)趨(qu)勢與(yu)化(hua)學著(zhu)色(se)法相同，即茶色(se)→藍色(se)→黃色(se)→紅色(se)→綠色(se)。但鋼表面顏(yan)色(se)并(bing)不完全取決(jue)于通電(dian)(dian)量(liang)的(de)大小，而與(yu)電(dian)(dian)流幅值、方波(bo)周(zhou)期T密切(qie)相關。

 ①. 電(dian)(dian)流密(mi)度(du)(du)i的(de)影響(xiang)。固定方波周期，在相(xiang)同通電(dian)(dian)量的(de)情況下，電(dian)(dian)流密(mi)度(du)(du)越大(da)，由(you)于(yu)反應速率快，鋼表面顏色偏向(xiang)于(yu)膜厚方向(xiang)。（比較(jiao)試樣2、3)。

 ②. 方波周期(qi)(qi)T的(de)影響。試樣(yang)5、6及試樣(yang)7、8的(de)比較可(ke)見，相同通電量(liang)和(he)電流密度下(xia)，周期(qi)(qi)T越長，鋼表面顏色偏向(xiang)膜厚方向(xiang)。

 ③. 通(tong)(tong)電時(shi)間(jian)的影響。在相(xiang)同(tong)電流密度和周期下，通(tong)(tong)電時(shi)間(jian)越長(chang)，膜(mo)越厚(hou)，鋼(gang)表面顏色隨膜(mo)厚(hou)變(bian)化。

4. 適當(dang)厚度的(de)氧化膜層及(ji)其相應色彩的(de)控(kong)制方(fang)法

只要適(shi)當調整電(dian)流密度(du)i、方(fang)波(bo)周期(qi)T、通(tong)電(dian)周期(qi)數N,即可得到適(shi)當厚度(du)的(de)(de)(de)氧化膜層，從而(er)得到所需的(de)(de)(de)色(se)彩(cai)(cai)。利(li)用此(ci)法已制備出茶(cha)色(se)、藍色(se)、黃色(se)、紅色(se)、綠色(se)各(ge)顏(yan)色(se)系列的(de)(de)(de)十(shi)多種(zhong)色(se)調不同的(de)(de)(de)彩(cai)(cai)色(se)不銹鋼，交流方(fang)波(bo)電(dian)解著色(se)法的(de)(de)(de)出色(se)范圍寬，顏(yan)色(se)控制容(rong)易(yi)，色(se)彩(cai)(cai)均(jun)勻(yun)亮麗，重現性良(liang)好。這是化學著色(se)法難(nan)以比擬的(de)(de)(de)。

5. 交(jiao)流方波(bo)電(dian)解著色(se)法的規(gui)律（根據表(biao)9-25)

 ①. 消除界(jie)(jie)面(mian)溶液(ye)(ye)的濃(nong)(nong)度差。在(zai)交流方波(bo)電(dian)解周期(qi)內，通過方波(bo)正(zheng)半周電(dian)流時，表面(mian)發生陽極氧化，形(xing)成(cheng)氧化膜層；在(zai)方波(bo)負半周內，形(xing)成(cheng)的膜層適(shi)當硬化，同(tong)時消除界(jie)(jie)面(mian)溶液(ye)(ye)的濃(nong)(nong)度差。

 ②. 氧化膜(mo)層(ceng)的(de)厚(hou)度形(xing)成的(de)影(ying)響因(yin)素。在通過總電量(liang)相同的(de)情況下，不(bu)銹鋼表面形(xing)成的(de)氧化膜(mo)層(ceng)的(de)厚(hou)度與方波周期、電流密度大(da)小有關(guan)。

 ③. 在(zai)相(xiang)同周(zhou)期、相(xiang)同通電(dian)量的情況(kuang)下，電(dian)流(liu)密度越(yue)(yue)小，反應速率越(yue)(yue)慢，濃差極化影響減少(shao)，膜厚(hou)度偏薄。

 ④. 在相同電流密度(du)、相同通電情況下，方波周期越長(chang)，電極界面濃差擴散(san)層增厚，表(biao)現(xian)出氧化膜層偏厚的(de)現(xian)象。

6. 交(jiao)流方波電解(jie)著色技(ji)術(shu)的優點(dian)

 ①. 顏(yan)色(se)(se)控(kong)制簡單容易(yi)。只要調節好所(suo)需顏(yan)色(se)(se)的(de)工(gong)作參數（電(dian)流(liu)密度、方波周期(qi)、通(tong)電(dian)周期(qi)數），制得的(de)鋼表(biao)面顏(yan)色(se)(se)的(de)重現性很(hen)理想。而(er)化學著色(se)(se)法對顏(yan)色(se)(se)的(de)控(kong)制需借(jie)助于電(dian)位(wei)控(kong)制裝置。

 ②. 利用電(dian)解(jie)著色(se)(se)法可(ke)降(jiang)低著色(se)(se)液(ye)的溫度至55℃,縮短著色(se)(se)時間，優于化學著色(se)(se)法。

 ③. 交流方波電解技術(shu)制(zhi)備彩色(se)不銹(xiu)鋼(gang)的出(chu)色(se)范圍廣，可獲得的色(se)彩種類十分豐(feng)富。

7. 不銹鋼(gang)著色前處理

  光亮不銹鋼1Cr18Ni9Ti→清洗→除油^①→清洗→浸酸^②→清洗→著色。

注；①. 除油：  碳酸鈉（Na₂CO₃)20g/L, 磷酸三鈉（Na₃PO₄·12H₂O) 10g/L,三乙醇胺 2.5mL/L, OP表面活性劑 2.5mL/L, 溫度 70~80℃,時間 10~15min.

      ②. 浸酸： 硫酸（H₂SO₄)5%(體積分數），溫度50~55℃,時間5min.

8. 不(bu)銹鋼著色(se)后處理(li)

著色后→清洗→固膜處理^①→清洗→封閉^②→清洗→烘干。

  注：①. 固膜處理： 陰極電解固膜處理。鉻酐（CrO₃)250g/L,硫酸（H₂SO₄)(d=1.7)2.5g/L, 陰極電流密度 0.4A/d㎡, 時間 10min.

        ②. 封閉： 使不銹鋼表面多孔膜封閉，提高耐磨性。硅酸鈉（NazSiO₃)1%,溫度煮沸，時間5min。