不銹鋼電(dian)化(hua)學著(zhu)彩(cai)色酸性(xing)溶液成分和工藝條件見(jian)表(biao)9-9。配方(fang)12 (見(jian)表(biao)9-9)的(de)說(shuo)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(bu)銹鋼(gang)著色(se)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
采用三電(dian)極(ji)(ji)體系：不銹(xiu)鋼(gang)試(shi)樣為(wei)工作電(dian)極(ji)(ji)、飽和氯化鉀甘汞電(dian)極(ji)(ji)為(wei)參(can)比(bi)電(dian)極(ji)(ji)，鉛片為(wei)輔助電(dian)極(ji)(ji)，將(jiang)三電(dian)極(ji)(ji)置于(yu)著(zhu)色(se)液(ye)（見配(pei)方12)中，用HDV-7C晶(jing)體管恒電(dian)位儀控制電(dian)位在－600~-700mV,將(jiang)前處理(li)后奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)試(shi)樣在50~60℃,pH為(wei)8.0的著(zhu)色(se)液(ye)中處理(li)3~5min 。
3. 極化曲線測(ce)試
用(yong)LK98電(dian)化學分(fen)析系統(tong)對所得(de)的(de)彩色膜進(jin)行(xing)動(dong)電(dian)位極(ji)化曲線(xian)測試。用(yong)HD-1ASMR2F信(xin)號發(fa)生器(qi)、TYPE-3036X函數記(ji)錄(lu)儀，圖(tu)9-27是試樣(yang)著色前(qian)后(hou)及封閉(bi)后(hou)的(de)極(ji)化曲線(xian)。電(dian)化學測試溶液為3.5%NaCl,動(dong)電(dian)位掃(sao)描速率為0.3mV/s.
從圖(tu)9-27可見，未著色(se)(se)(se)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)陽極表現出(chu)活(huo)(huo)性(xing)溶解，而經(jing)(jing)過著色(se)(se)(se)和(he)封閉處(chu)理(li)(li)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)腐(fu)(fu)蝕電(dian)位(wei)(wei)負移，陽極表現出(chu)鈍化(hua)特征，說明腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)(de)陽極過程在著色(se)(se)(se)和(he)封閉處(chu)理(li)(li)后(hou)(hou)得到明顯的(de)(de)(de)阻(zu)(zu)(zu)滯。著金黃色(se)(se)(se)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕電(dian)位(wei)(wei)比未經(jing)(jing)著色(se)(se)(se)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕電(dian)位(wei)(wei)負移了(le)(le)0.3V,著色(se)(se)(se)膜的(de)(de)(de)形成提(ti)高(gao)了(le)(le)陽極極化(hua)行為，使陽極極化(hua)到高(gao)電(dian)位(wei)(wei)處(chu)時才處(chu)于活(huo)(huo)性(xing)溶解狀態，說明不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)著色(se)(se)(se)后(hou)(hou)，顯著提(ti)高(gao)了(le)(le)膜層的(de)(de)(de)電(dian)化(hua)學穩定性(xing)。未經(jing)(jing)封閉的(de)(de)(de)彩色(se)(se)(se)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)由于疏松(song)多孔(kong)，溶液通過滲透直(zhi)接(jie)(jie)與基體接(jie)(jie)觸，點(dian)蝕嚴重，腐(fu)(fu)蝕電(dian)流密(mi)度較(jiao)大(da)。經(jing)(jing)過封閉處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)由于表面氧化(hua)膜的(de)(de)(de)存在，機械阻(zu)(zu)(zu)礙阻(zu)(zu)(zu)擋了(le)(le)活(huo)(huo)性(xing)Cl-的(de)(de)(de)浸蝕，耐點(dian)蝕能(neng)力提(ti)高(gao)；阻(zu)(zu)(zu)礙氧和(he)電(dian)子自由傳輸，抑制不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)腐(fu)(fu)蝕反應，腐(fu)(fu)蝕電(dian)流密(mi)度較(jiao)小。
4. 預(yu)處理對著色的影響(xiang)
預處理(li)(li)主要(yao)包括拋(pao)光(guang)、除油和活化，徹底清(qing)除試(shi)樣表(biao)面(mian)(mian)的污垢(gou)層和氧化層。預處理(li)(li)的好壞決定膜厚和表(biao)面(mian)(mian)質(zhi)量，處理(li)(li)不(bu)當，會使色彩(cai)不(bu)均(jun)勻、暗淡、不(bu)平整，甚至不(bu)著色，其(qi)中(zhong)拋(pao)光(guang)是關鍵的一環。
5. 通(tong)過正交試驗確定工藝配方
硼酸 8.0g/L 、電位-600~-700mV 、檸(ning)檬酸三銨 10.0g/L 、溫度 60~70℃ 、硫酸亞(ya)鐵(tie)銨 25.0g/L 、時間(jian) 3~5min 、添加劑ZH-1 4.0mL/L 、pH 8.0
