不(bu)銹(xiu)鋼電化學著彩色酸性溶液成分和工(gong)藝(yi)條件見(jian)表(biao)9-9。配方(fang)8 (見(jian)表(biao)9-9)的說明 。本配方(fang)由(you)上海(hai)交通(tong)大(da)學化學系(xi)廖小珍、錢(qian)道蓀、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(yong)1Cr18Ni9Ti光亮不(bu)銹鋼，經(jing)過前(qian)處理后，采用(yong)交流(liu)方波(bo)電化(hua)學法進行(xing)著色(se)。實(shi)驗裝置見圖9-14.電解(jie)電流(liu)交流(liu)方波(bo)波(bo)形見圖9-15.著色(se)液組成：鉻酐（CrO₃)  250g/L  、硫酸(suan)（H₂SO₄)  490g/L 。

2. 著色液溫度的選擇

 不(bu)銹鋼在鉻(ge)酸(suan)－硫酸(suan)體系中(zhong)，較高(gao)溫(wen)度下便(bian)出現化學著(zhu)色，為了消除化學著(zhu)色的(de)影響，以便(bian)于電解者色的(de)控制，表9-24為試(shi)樣在不(bu)同(tong)溫(wen)度的(de)鉻(ge)酸(suan)、硫酸(suan)溶液中(zhong)浸泡(pao)1h的(de)化學著(zhu)色情況。

根據表9-24的結果，著色(se)(se)(se)液的溫(wen)度(du)選擇(ze)55℃,既能避免(mian)化學著色(se)(se)(se)的影(ying)響(xiang)，亦可縮(suo)短電解著色(se)(se)(se)的時間。

3. 電解參(can)數對鋼表面膜顏色的影響

  表(biao)9-25列出交流方波(bo)電解法(fa)制(zhi)備彩(cai)色(se)(se)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)通(tong)電量與著色(se)(se)膜(mo)顏(yan)色(se)(se)的(de)關系。由表(biao)9-25的(de)數(shu)據可(ke)看出，隨著通(tong)電量的(de)增加(jia)，不銹(xiu)鋼(gang)(gang)表(biao)面顏(yan)色(se)(se)的(de)變化趨勢(shi)與化學著色(se)(se)法(fa)相(xiang)同，即(ji)茶(cha)色(se)(se)→藍色(se)(se)→黃色(se)(se)→紅色(se)(se)→綠色(se)(se)。但(dan)鋼(gang)(gang)表(biao)面顏(yan)色(se)(se)并不完全(quan)取決于通(tong)電量的(de)大小，而與電流幅值、方波(bo)周期T密(mi)切相(xiang)關。

 ①. 電(dian)(dian)流密(mi)度i的影(ying)響。固定方波周(zhou)期，在(zai)相同(tong)通電(dian)(dian)量的情況下，電(dian)(dian)流密(mi)度越大(da)，由于反應速(su)率快(kuai)，鋼表面顏色偏向于膜(mo)厚方向。（比較試(shi)樣2、3)。

 ②. 方波周(zhou)期(qi)T的(de)影響。試樣5、6及試樣7、8的(de)比較可見，相同通電量和(he)電流密度(du)下(xia)，周(zhou)期(qi)T越長，鋼表面顏色偏向(xiang)膜厚方向(xiang)。

 ③. 通電時間(jian)的影響(xiang)。在相同電流(liu)密度和周期下，通電時間(jian)越長，膜越厚(hou)，鋼表面顏(yan)色隨膜厚(hou)變化。

4. 適當厚度(du)的(de)氧(yang)化(hua)膜層(ceng)及(ji)其相應色彩的(de)控制方法

只要適當(dang)調整電流密度i、方波周(zhou)期T、通電周(zhou)期數(shu)N,即可得(de)到(dao)適當(dang)厚(hou)度的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)膜層，從而得(de)到(dao)所需的(de)(de)(de)(de)色(se)(se)(se)彩。利用此法(fa)已制備出茶(cha)色(se)(se)(se)、藍色(se)(se)(se)、黃色(se)(se)(se)、紅色(se)(se)(se)、綠色(se)(se)(se)各顏(yan)色(se)(se)(se)系列的(de)(de)(de)(de)十多種色(se)(se)(se)調不同的(de)(de)(de)(de)彩色(se)(se)(se)不銹鋼，交流方波電解(jie)著色(se)(se)(se)法(fa)的(de)(de)(de)(de)出色(se)(se)(se)范圍寬，顏(yan)色(se)(se)(se)控制容易，色(se)(se)(se)彩均勻(yun)亮(liang)麗，重現性良好。這是化(hua)學著色(se)(se)(se)法(fa)難(nan)以比擬的(de)(de)(de)(de)。

5. 交流方波電解著色法(fa)的(de)規(gui)律（根據(ju)表9-25)

 ①. 消(xiao)除界面溶液的(de)(de)濃度差。在交(jiao)流方(fang)波(bo)電解周(zhou)期內，通過方(fang)波(bo)正半周(zhou)電流時(shi)，表面發生(sheng)陽(yang)極氧化，形成(cheng)氧化膜層；在方(fang)波(bo)負半周(zhou)內，形成(cheng)的(de)(de)膜層適當硬化，同(tong)時(shi)消(xiao)除界面溶液的(de)(de)濃度差。

 ②. 氧化膜層的(de)(de)厚(hou)度(du)形(xing)(xing)成的(de)(de)影響因素(su)。在通過總電量相同的(de)(de)情況下(xia)，不銹鋼表面形(xing)(xing)成的(de)(de)氧化膜層的(de)(de)厚(hou)度(du)與方波周期、電流密(mi)度(du)大小有關。

 ③. 在相(xiang)同周期、相(xiang)同通電(dian)量的情況下，電(dian)流(liu)密度越(yue)(yue)小，反應(ying)速率(lv)越(yue)(yue)慢，濃差極化影響減少，膜厚度偏(pian)薄。

 ④. 在(zai)相(xiang)同(tong)電(dian)流(liu)密(mi)度、相(xiang)同(tong)通電(dian)情況下，方(fang)波周期越長，電(dian)極界面(mian)濃差擴散(san)層增厚(hou)，表現出氧化膜層偏厚(hou)的(de)現象。

6. 交流方波電解著色技術的優點

 ①. 顏(yan)色(se)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)簡單容易。只要(yao)調節好所需顏(yan)色(se)的(de)(de)工作參數（電(dian)流密(mi)度、方波周期、通(tong)電(dian)周期數），制(zhi)(zhi)得(de)的(de)(de)鋼表面顏(yan)色(se)的(de)(de)重現性(xing)很理想。而化學著色(se)法對顏(yan)色(se)的(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)需借助(zhu)于電(dian)位(wei)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)裝置。

 ②. 利(li)用(yong)電解著色法(fa)可降低著色液的溫度至55℃,縮短著色時(shi)間，優于化學(xue)著色法(fa)。

 ③. 交流(liu)方波電(dian)解技術制備彩色(se)(se)不銹鋼的出色(se)(se)范圍廣(guang)，可(ke)獲得的色(se)(se)彩種類十分豐富。

7. 不銹(xiu)鋼著色前處理(li)

  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(hou)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。