1973年,伊文斯等人提出不銹鋼(gang)著色(se)膜生成原理,當不銹鋼浸入鉻酸和硫酸組成的著色液,在不銹鋼表面上發生電化學反應,見圖8-3,不銹鋼金屬(M)鉻、鎳、鐵等在陽極區放出電子變成金屬離子(M2+)。
陽極區: M→M2++2e (8-1) (M代表Cr、Ni、Fe)
在陰極區含六價鉻的鉻酸接收電子變成三價鉻(Cr3+),反應式如下:
陰極區: HCrO-4+7H++3e → Cr3++4H2O (8-2)
當不銹鋼在溶液中浸漬一段時間后,在金屬/溶液界面上金屬離子(M2+)和Cr3+的濃度達到臨界值,并超過了富鉻的尖晶石氧化物的溶解度,由于水解反應而形成氧化膜,反應式如下:
pM2++qCr3++rH2O → MpCrgOq+2rH+(8-3)
其(qi)中 2p+3q=2r (8-4)

當氧化膜(mo)一旦生(sheng)成(cheng),陽(yang)極反(fan)應和陰極反(fan)應立即(ji)分離,如圖8-3所示,此時,陽(yang)極反(fan)應仍在氧化膜(mo)的(de)孔(kong)底部即(ji)不銹鋼(gang)表(biao)面進(jin)行(xing),陰極反(fan)應在膜(mo)的(de)表(biao)面進(jin)行(xing)。陽(yang)極反(fan)應產物M2+通(tong)過微(wei)孔(kong)向外擴散,在孔(kong)口(kou)和孔(kong)底之間存在擴散電位差Δφ,隨(sui)著(zhu)膜(mo)的(de)加厚,Δφ增大。膜(mo)厚不同就(jiu)產生(sheng)不同的(de)干涉色,這就(jiu)是控(kong)制電位差可著(zhu)彩色的(de)基(ji)本(ben)原理。

