不銹(xiu)鋼化學(xue)著色配方 23 (表8-9)，本配方由南京理工大學(xue)材料科(ke)學(xue)與工程系 曹榮、樊新民和南京醫科(ke)大學(xue)口腔醫學(xue)院 陳文靜、趙春陽、胡(hu)芳于2005年10月提出(chu)。

 他們為了獲得重現性良好、色彩鮮艷的不銹(xiu)鋼(gang)表面色彩和了解不銹鋼表面著色膜成分，采用電位控制不銹鋼表面著色方法；并利用俄歇能譜分析表面膜層成分。通過利用電位變化曲線能夠控制不銹鋼表面氧化膜的厚度，使著色工藝易于控制。

1. 著色工藝步(bu)驟

  除油→清洗→浸酸活化→清洗→控電位浸漬著色→清洗吹干→固膜處理（H₃PO₄ 2.5g/L, CrO3 250g/L, DK 0.2~1A/d㎡,試樣陰極電解5~10min,陽極Pb板）→封閉處理→清洗→吹干。

 著(zhu)色液見表 8-9 配方23, 著(zhu)色實(shi)驗(yan)裝置(zhi)示意圖見圖8-23。

2. 著色工藝參數的影響

 ①. 著色時間

   在溫度、著(zhu)色(se)液濃度確定(ding)的條件(jian)下，著(zhu)色(se)時(shi)間(jian)加長，膜層加厚，顏色(se)按藍、金黃、紅、綠變(bian)化。時(shi)間(jian)過長，氧化膜變(bian)得粗糙，甚至粉(fen)化。當試樣著(zhu)色(se)電位與著(zhu)色(se)起始電位差超過30mV時(shi)，表(biao)面(mian)氧化膜迅速溶解，著(zhu)色(se)膜質量與時(shi)間(jian)的關系見表(biao) 8-28。

  著色時間(jian)長(chang)于(yu)15min后，色澤變得(de)不均勻，難(nan)以區分具(ju)體色調(diao)。

  ②. 著(zhu)色(se)液(ye)溫(wen)度

  所用配方在低于55℃時將不(bu)能著色(se)(se)，較好的(de)溫度范圍是(shi)80~95℃,高(gao)于此范圍，溶液(ye)水分蒸發較快，氧(yang)化變強(qiang)，著色(se)(se)周期縮短(duan)，顏色(se)(se)控制困難。較低溫度使著色(se)(se)過程加長，利于色(se)(se)彩控制，著色(se)(se)效果(guo)好。圖8-24為不(bu)同(tong)溫度下顏色(se)(se)－時間關系曲線。

 ③. 電位的影響(xiang)

  氧化膜是多孔膜，隨著膜的增厚，陽極反應（M→M²⁺+2e,M為Fe、Cr、Ni等）在氧化膜的孔底部進行，陰極反應在膜的表面進行。陽極反應產物通過孔向外擴散。在陰極區，溶液中的六價鉻離子的電子還原為Cr³⁺(Cr₂O^2-₇+14N⁺+6e → 2Cr³⁺+7H₂O),當M²⁺、Cr³⁺達到一定濃度時。兩極反應產生的金屬離子發生水解作用，形成表面氧化膜（MpCrqOr): pM²⁺+gCr³⁺+rH₂O →MpCrqOr+2rH⁺.在孔口和孔底之間建立了擴散電勢Δμ,隨著膜的加厚，Δμ增大，試樣與參比Pt電極之間的電位差被削弱，趨于減小，實驗測定的電位－時間曲線見圖8-25.圖中曲線所示217mV處為著色起始電位，著色終止電位Eo=191mV,不同電位對應不同的膜層厚度，即對應不同的色彩，和用數字電壓表測這一區間的不同電壓值可得到不同色調的著色效果。

④. 其(qi)他工藝參數

   除油、浸(jin)酸活化的樣品比未活化的樣品著色(se)過程加(jia)快，提前0.5~1min到達(da)著色(se)起始(shi)電(dian)位。

  固(gu)膜使氧化膜的耐(nai)蝕性(xing)、耐(nai)磨性(xing)顯(xian)著提高，未(wei)固(gu)膜處理的表(biao)面顏(yan)色在同等負(fu)荷砂紙（600#)的擦(ca)拭(shi)下更(geng)易(yi)于被擦(ca)掉。

  固膜(mo)(mo)(mo)過程中，新的膜(mo)(mo)(mo)層(ceng)在氧(yang)化(hua)膜(mo)(mo)(mo)孔隙或表面(mian)形成、增(zeng)厚，增(zeng)厚了的膜(mo)(mo)(mo)層(ceng)使(shi)表面(mian)色彩(cai)變化(hua)，因此(ci)，固膜(mo)(mo)(mo)控制著(zhu)色彩(cai)的變化(hua)。

3. 著色(se)膜(mo)層(ceng)的成分

  用(yong)俄歇電(dian)子(zi)能譜(pu)分析(xi)，原(yuan)子(zi)數分數：2.34% S、53.92% O、31.05% Cr、12.69% Fe。

   質量分數：2.3% S、26.45% O、49.52% Cr、21.73% Fe.