不銹鋼電化(hua)學(xue)著(zhu)彩色(se)酸性溶液(ye)成分和工(gong)藝條件見表(biao)9-9。配方8 (見表(biao)9-9)的說(shuo)明 。本配方由上海交通大學(xue)化(hua)學(xue)系廖小珍、錢道蓀、朱新運提出(chu)

1. 彩色不銹鋼的交流方波電化學著色

 試(shi)樣(yang)采(cai)用1Cr18Ni9Ti光(guang)亮(liang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)，經過前處理后，采(cai)用交流方波(bo)(bo)電化學法進(jin)行著色。實驗裝置見圖(tu)9-14.電解電流交流方波(bo)(bo)波(bo)(bo)形(xing)見圖(tu)9-15.著色液組(zu)成：鉻酐（CrO₃)  250g/L  、硫(liu)酸（H₂SO₄)  490g/L 。

2. 著色液(ye)溫度的選擇

 不銹鋼在(zai)(zai)鉻(ge)酸(suan)(suan)－硫酸(suan)(suan)體系中(zhong)，較(jiao)高(gao)溫度下便(bian)出現化(hua)學著色(se)(se)，為了消除化(hua)學著色(se)(se)的(de)影響，以便(bian)于(yu)電(dian)解(jie)者(zhe)色(se)(se)的(de)控制，表9-24為試樣(yang)在(zai)(zai)不同溫度的(de)鉻(ge)酸(suan)(suan)、硫酸(suan)(suan)溶液中(zhong)浸泡1h的(de)化(hua)學著色(se)(se)情況。

根據表9-24的結果，著(zhu)(zhu)色(se)液的溫度選擇55℃,既能避免化學著(zhu)(zhu)色(se)的影響，亦(yi)可縮短電解著(zhu)(zhu)色(se)的時間。

3. 電解參數對(dui)鋼(gang)表面膜顏色的(de)影響(xiang)

  表9-25列出(chu)(chu)交流(liu)方波電解法制備彩(cai)色(se)(se)(se)不銹(xiu)鋼(gang)的通(tong)電量(liang)與著色(se)(se)(se)膜(mo)顏色(se)(se)(se)的關系。由表9-25的數據可看出(chu)(chu)，隨著通(tong)電量(liang)的增加，不銹(xiu)鋼(gang)表面顏色(se)(se)(se)的變化(hua)趨勢與化(hua)學著色(se)(se)(se)法相同，即茶色(se)(se)(se)→藍色(se)(se)(se)→黃色(se)(se)(se)→紅色(se)(se)(se)→綠(lv)色(se)(se)(se)。但鋼(gang)表面顏色(se)(se)(se)并不完全(quan)取決(jue)于通(tong)電量(liang)的大(da)小(xiao)，而與電流(liu)幅(fu)值、方波周(zhou)期T密切相關。

 ①. 電(dian)流密度i的影響(xiang)。固(gu)定方(fang)波周期，在相同通(tong)電(dian)量的情況下(xia)，電(dian)流密度越大，由于反應速率快(kuai)，鋼表面顏色偏向(xiang)(xiang)于膜厚方(fang)向(xiang)(xiang)。（比(bi)較(jiao)試(shi)樣2、3)。

 ②. 方(fang)波(bo)周期(qi)T的影響。試樣5、6及試樣7、8的比(bi)較可見，相同通電(dian)量和電(dian)流密(mi)度下(xia)，周期(qi)T越長，鋼(gang)表(biao)面(mian)顏(yan)色偏向膜厚方(fang)向。

 ③. 通電時(shi)間的影響。在相同電流(liu)密度和周(zhou)期下，通電時(shi)間越長，膜越厚(hou)，鋼表面(mian)顏色隨(sui)膜厚(hou)變(bian)化。

4. 適當厚度(du)的氧化膜層及其相應色彩的控制(zhi)方(fang)法

只要適當(dang)調(diao)整電流(liu)密度i、方(fang)波周期(qi)T、通電周期(qi)數N,即可得(de)到適當(dang)厚度的氧(yang)化(hua)(hua)膜層，從而得(de)到所需的色(se)(se)(se)(se)彩(cai)。利用此(ci)法(fa)已制備(bei)出茶色(se)(se)(se)(se)、藍色(se)(se)(se)(se)、黃色(se)(se)(se)(se)、紅色(se)(se)(se)(se)、綠色(se)(se)(se)(se)各顏色(se)(se)(se)(se)系列的十多(duo)種(zhong)色(se)(se)(se)(se)調(diao)不同的彩(cai)色(se)(se)(se)(se)不銹(xiu)鋼，交(jiao)流(liu)方(fang)波電解著色(se)(se)(se)(se)法(fa)的出色(se)(se)(se)(se)范圍(wei)寬，顏色(se)(se)(se)(se)控制容易，色(se)(se)(se)(se)彩(cai)均(jun)勻亮麗，重(zhong)現(xian)性良好。這是化(hua)(hua)學著色(se)(se)(se)(se)法(fa)難以比擬的。

5. 交流方波(bo)電解(jie)著色法的規(gui)律（根據表9-25)

 ①. 消(xiao)除界面溶(rong)液的(de)濃度差(cha)(cha)。在交(jiao)流方(fang)波電解周期內，通過方(fang)波正半周電流時，表面發生陽極氧(yang)化，形(xing)成(cheng)(cheng)氧(yang)化膜層；在方(fang)波負(fu)半周內，形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)膜層適(shi)當硬化，同時消(xiao)除界面溶(rong)液的(de)濃度差(cha)(cha)。

 ②. 氧化(hua)(hua)膜(mo)層的厚度(du)形成的影響因素。在通(tong)過(guo)總電量相同的情況下，不銹鋼(gang)表面形成的氧化(hua)(hua)膜(mo)層的厚度(du)與方波周期、電流密(mi)度(du)大(da)小有關。

 ③. 在相(xiang)同周期、相(xiang)同通電量的情況下，電流密(mi)度(du)越小，反應(ying)速率(lv)越慢，濃差極化(hua)影響減少，膜(mo)厚度(du)偏(pian)薄。

 ④. 在(zai)相(xiang)同電(dian)流密度、相(xiang)同通電(dian)情況下，方波周(zhou)期越長(chang)，電(dian)極界面(mian)濃差擴散層(ceng)增厚，表現出氧化膜層(ceng)偏厚的現象(xiang)。

6. 交(jiao)流方波電解著色(se)技術的(de)優(you)點

 ①. 顏(yan)色控制(zhi)(zhi)(zhi)簡單容易。只要調節好所需(xu)顏(yan)色的(de)工作參數(shu)（電流密度、方波周期、通電周期數(shu)），制(zhi)(zhi)(zhi)得的(de)鋼表面顏(yan)色的(de)重現性很理(li)想(xiang)。而化學著色法對顏(yan)色的(de)控制(zhi)(zhi)(zhi)需(xu)借助于(yu)電位控制(zhi)(zhi)(zhi)裝置。

 ②. 利用電解著(zhu)色法可降低(di)著(zhu)色液的溫度(du)至55℃,縮(suo)短(duan)著(zhu)色時間，優(you)于化(hua)學著(zhu)色法。

 ③. 交流(liu)方波電解技術制備彩色(se)(se)不銹鋼的(de)出色(se)(se)范(fan)圍廣，可獲得的(de)色(se)(se)彩種類(lei)十分豐富(fu)。

7. 不銹鋼著(zhu)色前(qian)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)銹鋼著色后處理

著色后→清洗→固膜處理^①→清洗→封閉^②→清洗→烘干。

  注：①. 固膜處(chu)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。