不(bu)銹鋼電化(hua)學著彩(cai)色酸(suan)性溶液成分(fen)和(he)工藝條件見表9-9。配方12 (見表9-9)的說明 。本配方由四川理工學院材料與化學工程系張述林、王曉波、陳世波及化學系李敏嬌于2007年6月提出。作者通過正交試驗研制了一種奧氏體不銹鋼低溫、無鉻環保型電化學著色新工藝，獲得了其最佳配方及工藝參數。所得到的不銹鋼(gang)著色膜光亮美觀，呈金黃色，具有優越的耐蝕性。采用電化學方法研究了不銹鋼表面著色膜在3.5%NaCl溶液中的動電位極化曲線。結果表明，不銹鋼著色顯著提高了膜的電化學穩定性，經封閉處理后，其耐點蝕能力大為提高，腐蝕電流密度較小。

1. 工藝流程

  實驗材料奧氏體不銹鋼→打磨（400#、800#、1200#金相砂紙依次打磨拋光）→ 除油（NaOH 40g/L、Na₂CO₃ 60g/L, OP-10乳化劑 5mL/L, 在60~70℃除油 5~10min)→水洗→拋光活化（20%H₂SO₄、10%HCl,40~60℃,2~3min)→水洗→著色處理（見配方12)→水洗→封閉（1% Na₂SiO₃封閉液中煮沸5min)→水洗→冷風干燥。

2. 著色

 采用(yong)(yong)三電(dian)(dian)極體(ti)系(xi)：不(bu)銹鋼試樣為(wei)(wei)工作電(dian)(dian)極、飽和氯化鉀甘汞電(dian)(dian)極為(wei)(wei)參比電(dian)(dian)極，鉛(qian)片為(wei)(wei)輔助電(dian)(dian)極，將三電(dian)(dian)極置于著(zhu)色(se)液(ye)（見配方12)中(zhong)，用(yong)(yong)HDV-7C晶(jing)體(ti)管恒電(dian)(dian)位(wei)儀控制電(dian)(dian)位(wei)在－600~-700mV,將前處(chu)理后奧氏體(ti)不(bu)銹鋼試樣在50~60℃,pH為(wei)(wei)8.0的著(zhu)色(se)液(ye)中(zhong)處(chu)理3~5min 。

3. 極化曲線測試

 用LK98電化(hua)(hua)(hua)學(xue)分析系統對所(suo)得的彩色膜進行動(dong)電位(wei)極(ji)化(hua)(hua)(hua)曲線測試。用HD-1ASMR2F信號發生(sheng)器、TYPE-3036X函數記錄儀，圖9-27是試樣(yang)著(zhu)色前(qian)后及封(feng)閉(bi)后的極(ji)化(hua)(hua)(hua)曲線。電化(hua)(hua)(hua)學(xue)測試溶液為3.5%NaCl,動(dong)電位(wei)掃(sao)描速率為0.3mV/s.

  從圖9-27可見(jian)，未(wei)著(zhu)色(se)(se)的(de)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)陽極(ji)(ji)表(biao)現(xian)出活(huo)性溶解，而經過(guo)(guo)(guo)著(zhu)色(se)(se)和封(feng)(feng)閉處(chu)(chu)理(li)(li)后的(de)不(bu)銹(xiu)鋼腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)負(fu)移(yi)，陽極(ji)(ji)表(biao)現(xian)出鈍(dun)化(hua)(hua)特征(zheng)，說明(ming)腐(fu)蝕(shi)的(de)陽極(ji)(ji)過(guo)(guo)(guo)程在(zai)著(zhu)色(se)(se)和封(feng)(feng)閉處(chu)(chu)理(li)(li)后得到明(ming)顯(xian)的(de)阻(zu)(zu)滯。著(zhu)金(jin)黃色(se)(se)的(de)腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)比未(wei)經著(zhu)色(se)(se)的(de)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)負(fu)移(yi)了(le)0.3V,著(zhu)色(se)(se)膜(mo)(mo)的(de)形成提(ti)(ti)高了(le)陽極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)(hua)行為，使陽極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)(hua)到高電(dian)(dian)位(wei)(wei)處(chu)(chu)時才處(chu)(chu)于(yu)活(huo)性溶解狀態(tai)，說明(ming)不(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)色(se)(se)后，顯(xian)著(zhu)提(ti)(ti)高了(le)膜(mo)(mo)層的(de)電(dian)(dian)化(hua)(hua)學穩定性。未(wei)經封(feng)(feng)閉的(de)彩(cai)色(se)(se)不(bu)銹(xiu)鋼由于(yu)疏松多孔，溶液(ye)通過(guo)(guo)(guo)滲(shen)透直接與基(ji)體接觸，點蝕(shi)嚴重，腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)流(liu)密度(du)較大。經過(guo)(guo)(guo)封(feng)(feng)閉處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)不(bu)銹(xiu)鋼由于(yu)表(biao)面(mian)氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)的(de)存在(zai)，機械阻(zu)(zu)礙阻(zu)(zu)擋了(le)活(huo)性Cl-的(de)浸蝕(shi)，耐點蝕(shi)能力提(ti)(ti)高；阻(zu)(zu)礙氧(yang)和電(dian)(dian)子自由傳輸，抑制不(bu)銹(xiu)鋼腐(fu)蝕(shi)反應，腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)流(liu)密度(du)較小。

4. 預處理對著色的影響

 預(yu)處(chu)理主要包(bao)括拋光(guang)(guang)、除油和(he)活(huo)化，徹底清除試樣(yang)表面(mian)的(de)污垢層和(he)氧化層。預(yu)處(chu)理的(de)好壞決定(ding)膜厚和(he)表面(mian)質量，處(chu)理不(bu)當，會使色彩不(bu)均勻、暗淡、不(bu)平整，甚至不(bu)著色，其中拋光(guang)(guang)是關鍵的(de)一環。

5. 通過正(zheng)交試驗確(que)定工藝配方

 硼酸(suan)  8.0g/L  、電位-600~-700mV  、檸檬酸(suan)三銨  10.0g/L  、溫(wen)度  60~70℃ 、硫(liu)酸亞鐵銨  25.0g/L  、時間  3~5min  、添加劑ZH-1  4.0mL/L  、pH  8.0