不銹(xiu)鋼(gang)電(dian)化(hua)學(xue)著(zhu)彩色酸性溶液成分和工藝條件見(jian)表9-9。配(pei)(pei)方8 (見(jian)表9-9)的(de)說明 。本配(pei)(pei)方由(you)上海(hai)交通大學(xue)化(hua)學(xue)系廖小珍、錢道蓀、朱新運提(ti)出(chu)

1. 彩色不銹鋼的交流方波電化學著色

 試樣采用(yong)1Cr18Ni9Ti光亮不銹鋼，經(jing)過前處(chu)理后(hou)，采用(yong)交(jiao)流(liu)方(fang)波(bo)(bo)電化學法進(jin)行著(zhu)色。實驗(yan)裝置(zhi)見圖(tu)9-14.電解(jie)電流(liu)交(jiao)流(liu)方(fang)波(bo)(bo)波(bo)(bo)形見圖(tu)9-15.著(zhu)色液組成：鉻酐（CrO₃)  250g/L  、硫酸（H₂SO₄)  490g/L 。

2. 著色液溫度的選擇

 不(bu)(bu)銹鋼(gang)在鉻(ge)酸(suan)－硫酸(suan)體系中，較高溫度下便出現化學著色，為了(le)消除化學著色的影(ying)響，以便于(yu)電(dian)解者色的控制，表9-24為試(shi)樣在不(bu)(bu)同溫度的鉻(ge)酸(suan)、硫酸(suan)溶(rong)液中浸泡1h的化學著色情況。

根(gen)據表9-24的(de)結果(guo)，著(zhu)色(se)液的(de)溫度選(xuan)擇55℃,既能(neng)避免化學著(zhu)色(se)的(de)影響(xiang)，亦可縮短電(dian)解(jie)著(zhu)色(se)的(de)時間。

3. 電解(jie)參數對鋼(gang)表面(mian)膜顏色的(de)影(ying)響

  表(biao)(biao)9-25列出(chu)(chu)交流方(fang)波電(dian)(dian)解法制備彩色(se)(se)(se)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)通(tong)電(dian)(dian)量與(yu)著色(se)(se)(se)膜(mo)顏(yan)色(se)(se)(se)的(de)(de)(de)關(guan)系。由表(biao)(biao)9-25的(de)(de)(de)數據可看出(chu)(chu)，隨(sui)著通(tong)電(dian)(dian)量的(de)(de)(de)增加，不(bu)銹鋼(gang)表(biao)(biao)面顏(yan)色(se)(se)(se)的(de)(de)(de)變化(hua)趨勢(shi)與(yu)化(hua)學(xue)著色(se)(se)(se)法相(xiang)(xiang)同，即茶色(se)(se)(se)→藍色(se)(se)(se)→黃(huang)色(se)(se)(se)→紅色(se)(se)(se)→綠色(se)(se)(se)。但鋼(gang)表(biao)(biao)面顏(yan)色(se)(se)(se)并不(bu)完(wan)全取決于通(tong)電(dian)(dian)量的(de)(de)(de)大小，而與(yu)電(dian)(dian)流幅值、方(fang)波周期T密(mi)切(qie)相(xiang)(xiang)關(guan)。

 ①. 電流(liu)密度i的影響。固定方(fang)波周期，在相(xiang)同通(tong)電量(liang)的情況下(xia)，電流(liu)密度越大，由于(yu)反應速率快，鋼表面顏(yan)色偏向(xiang)于(yu)膜厚方(fang)向(xiang)。（比較試(shi)樣2、3)。

 ②. 方(fang)波周(zhou)期T的(de)影(ying)響(xiang)。試樣5、6及試樣7、8的(de)比較(jiao)可見，相同通電量和電流密(mi)度下，周(zhou)期T越(yue)長(chang)，鋼表面顏色偏向(xiang)膜厚方(fang)向(xiang)。

 ③. 通(tong)電(dian)時(shi)間的影響。在(zai)相同電(dian)流密(mi)度和(he)周(zhou)期(qi)下，通(tong)電(dian)時(shi)間越長，膜(mo)越厚，鋼(gang)表面顏(yan)色隨膜(mo)厚變化。

4. 適(shi)當厚度的(de)氧化膜(mo)層及其相(xiang)應色(se)彩的(de)控制(zhi)方法

只要適當(dang)調整電流(liu)密度i、方波周期T、通電周期數N,即可得(de)到適當(dang)厚度的氧化膜層，從(cong)而(er)得(de)到所需的色(se)(se)彩(cai)(cai)。利用此法(fa)已制備出(chu)茶色(se)(se)、藍(lan)色(se)(se)、黃(huang)色(se)(se)、紅色(se)(se)、綠色(se)(se)各顏(yan)(yan)色(se)(se)系(xi)列的十多種(zhong)色(se)(se)調不同的彩(cai)(cai)色(se)(se)不銹鋼，交流(liu)方波電解著色(se)(se)法(fa)的出(chu)色(se)(se)范圍(wei)寬(kuan)，顏(yan)(yan)色(se)(se)控(kong)制容易，色(se)(se)彩(cai)(cai)均勻(yun)亮麗，重現(xian)性(xing)良好。這是化學(xue)著色(se)(se)法(fa)難以(yi)比擬的。

5. 交流方波電解著色法的規(gui)律(lv)（根(gen)據表9-25)

 ①. 消(xiao)除(chu)(chu)界面(mian)溶液的(de)濃(nong)度(du)差。在(zai)交流方波(bo)電解周(zhou)期內，通過方波(bo)正半(ban)周(zhou)電流時，表(biao)面(mian)發(fa)生陽(yang)極氧化，形成氧化膜(mo)(mo)層(ceng)；在(zai)方波(bo)負半(ban)周(zhou)內，形成的(de)膜(mo)(mo)層(ceng)適當硬化，同(tong)時消(xiao)除(chu)(chu)界面(mian)溶液的(de)濃(nong)度(du)差。

 ②. 氧化(hua)膜層的(de)厚度(du)(du)形(xing)成的(de)影響因(yin)素(su)。在通過總電(dian)(dian)量相同的(de)情況(kuang)下，不銹鋼表面形(xing)成的(de)氧化(hua)膜層的(de)厚度(du)(du)與方波周期(qi)、電(dian)(dian)流密度(du)(du)大(da)小有(you)關。

 ③. 在相同周(zhou)期、相同通電量的情況下，電流密度越小，反應速率越慢，濃差極(ji)化影響減(jian)少，膜厚度偏薄。

 ④. 在相(xiang)同電流密度、相(xiang)同通電情(qing)況下(xia)，方波周期(qi)越長，電極(ji)界面濃差(cha)擴(kuo)散層(ceng)增厚，表現出氧化膜層(ceng)偏(pian)厚的(de)現象。

6. 交(jiao)流方波電解著色技(ji)術的優(you)點(dian)

 ①. 顏色(se)(se)控(kong)制簡單容易。只要(yao)調節好所需(xu)顏色(se)(se)的(de)工作參數（電(dian)(dian)流(liu)密度、方波周期、通(tong)電(dian)(dian)周期數），制得的(de)鋼(gang)表面顏色(se)(se)的(de)重(zhong)現(xian)性(xing)很理想。而化(hua)學著色(se)(se)法(fa)對顏色(se)(se)的(de)控(kong)制需(xu)借(jie)助于電(dian)(dian)位控(kong)制裝置。

 ②. 利用電解著色法可降(jiang)低著色液的溫(wen)度至55℃,縮短著色時(shi)間，優于(yu)化(hua)學著色法。

 ③. 交(jiao)流方(fang)波電解技術(shu)制備彩(cai)色不銹鋼的(de)出色范圍廣，可獲得的(de)色彩(cai)種類十(shi)分豐富。

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. 不銹鋼著(zhu)色后(hou)處理(li)

著色后→清洗→固膜處理^①→清洗→封閉^②→清洗→烘干。

  注(zhu)：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。