不(bu)銹鋼電化學著彩色(se)酸性溶(rong)液(ye)成(cheng)分和工(gong)藝條件(jian)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(bu)銹鋼著色膜光亮美觀，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(yi)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(zhu)色

 采(cai)用(yong)三電極(ji)(ji)(ji)體(ti)系：不銹(xiu)鋼(gang)(gang)試樣(yang)為(wei)工作電極(ji)(ji)(ji)、飽和(he)氯(lv)化(hua)鉀甘汞電極(ji)(ji)(ji)為(wei)參比電極(ji)(ji)(ji)，鉛片為(wei)輔助電極(ji)(ji)(ji)，將(jiang)三電極(ji)(ji)(ji)置于著色液（見(jian)配方12)中(zhong)，用(yong)HDV-7C晶體(ti)管恒電位(wei)儀(yi)控制電位(wei)在－600~-700mV,將(jiang)前處理(li)后奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)試樣(yang)在50~60℃,pH為(wei)8.0的著色液中(zhong)處理(li)3~5min 。

3. 極化(hua)曲線測試(shi)

 用(yong)LK98電化學分析(xi)系統對(dui)所得的(de)(de)彩色膜進(jin)行動電位(wei)極(ji)化曲(qu)線測試(shi)。用(yong)HD-1ASMR2F信(xin)號發生器、TYPE-3036X函數(shu)記錄儀，圖(tu)9-27是試(shi)樣著色前后及封閉后的(de)(de)極(ji)化曲(qu)線。電化學測試(shi)溶液為(wei)3.5%NaCl,動電位(wei)掃(sao)描速率為(wei)0.3mV/s.

  從圖9-27可見，未(wei)著(zhu)色的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)表(biao)現(xian)出活性溶解，而(er)經過著(zhu)色和(he)封(feng)閉(bi)處(chu)理(li)后的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)位負(fu)移，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)表(biao)現(xian)出鈍化特征，說明(ming)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)過程在著(zhu)色和(he)封(feng)閉(bi)處(chu)理(li)后得(de)到明(ming)顯的(de)(de)(de)阻滯(zhi)。著(zhu)金黃色的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)位比未(wei)經著(zhu)色的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)位負(fu)移了(le)(le)0.3V,著(zhu)色膜(mo)的(de)(de)(de)形成(cheng)提高(gao)了(le)(le)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)化行為，使(shi)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)化到高(gao)電(dian)(dian)位處(chu)時才處(chu)于(yu)活性溶解狀態，說明(ming)不(bu)銹鋼著(zhu)色后，顯著(zhu)提高(gao)了(le)(le)膜(mo)層的(de)(de)(de)電(dian)(dian)化學(xue)穩定性。未(wei)經封(feng)閉(bi)的(de)(de)(de)彩色不(bu)銹鋼由于(yu)疏松多孔(kong)，溶液通過滲透直接與基體(ti)接觸，點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)嚴重，腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)流(liu)密度較大。經過封(feng)閉(bi)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼由于(yu)表(biao)面氧化膜(mo)的(de)(de)(de)存在，機械阻礙(ai)阻擋了(le)(le)活性Cl-的(de)(de)(de)浸蝕(shi)(shi)(shi)，耐點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)能(neng)力(li)提高(gao)；阻礙(ai)氧和(he)電(dian)(dian)子自由傳輸，抑制不(bu)銹鋼腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)反(fan)應，腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)流(liu)密度較小。

4. 預處理對著色(se)的影響

 預處(chu)理(li)主要包括拋光(guang)、除油和(he)(he)活化，徹底(di)清(qing)除試樣表面的污垢層和(he)(he)氧化層。預處(chu)理(li)的好壞決定膜厚和(he)(he)表面質量，處(chu)理(li)不(bu)當(dang)，會使(shi)色彩不(bu)均勻、暗(an)淡、不(bu)平(ping)整，甚至不(bu)著(zhu)色，其(qi)中拋光(guang)是(shi)關鍵(jian)的一環(huan)。

5. 通過正交試驗確定(ding)工藝配(pei)方

 硼(peng)酸(suan)  8.0g/L  、電位-600~-700mV  、檸檬酸(suan)三銨(an)  10.0g/L  、溫度  60~70℃ 、硫(liu)酸亞鐵銨  25.0g/L  、時間(jian)  3~5min  、添加(jia)劑ZH-1  4.0mL/L  、pH  8.0