不銹鋼化學著色配方 23 (表8-9)，本配方(fang)由南京(jing)理(li)工大學(xue)(xue)材料(liao)科學(xue)(xue)與(yu)工程系 曹(cao)榮、樊新(xin)民(min)和南京(jing)醫(yi)科大學(xue)(xue)口腔醫(yi)學(xue)(xue)院 陳文靜、趙春陽、胡(hu)芳(fang)于(yu)2005年(nian)10月提出。

 他們為了獲得重現性良好、色彩鮮艷的不銹鋼(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(zhu)色工藝步(bu)驟(zou)

  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。

 著色液(ye)見表 8-9 配(pei)方23, 著色實驗裝置示意圖(tu)見圖(tu)8-23。

2. 著(zhu)色工藝參數的影響

 ①. 著(zhu)色時間

   在溫度(du)、著色(se)(se)液濃度(du)確(que)定的條(tiao)件下，著色(se)(se)時間(jian)加長，膜層加厚(hou)，顏色(se)(se)按(an)藍、金黃、紅(hong)、綠變化(hua)。時間(jian)過長，氧化(hua)膜變得粗糙，甚(shen)至粉(fen)化(hua)。當試樣(yang)著色(se)(se)電位(wei)與(yu)著色(se)(se)起始電位(wei)差超(chao)過30mV時，表(biao)面氧化(hua)膜迅(xun)速(su)溶解，著色(se)(se)膜質(zhi)量(liang)與(yu)時間(jian)的關系見表(biao) 8-28。

  著色(se)時間(jian)長于15min后，色(se)澤(ze)變得不均(jun)勻(yun)，難以區分具體色(se)調。

  ②. 著色(se)液溫度

  所用配(pei)方在低于(yu)55℃時將不(bu)能(neng)著色(se)，較(jiao)好的溫度范(fan)圍是80~95℃,高于(yu)此范(fan)圍，溶液水分蒸發(fa)較(jiao)快，氧(yang)化變(bian)強，著色(se)周期縮短(duan)，顏色(se)控制困難(nan)。較(jiao)低溫度使著色(se)過程加長，利于(yu)色(se)彩控制，著色(se)效果好。圖8-24為不(bu)同溫度下顏色(se)－時間關系曲線(xian)。

 ③. 電位的影響

  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. 其他工藝參數

   除油(you)、浸酸活(huo)化的樣(yang)品比未(wei)活(huo)化的樣(yang)品著色過程(cheng)加快，提前0.5~1min到達著色起(qi)始電位。

  固膜使氧化膜的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)、耐(nai)磨(mo)性(xing)顯(xian)著提(ti)高，未固膜處理的(de)表面顏色在同(tong)等負荷砂(sha)紙(zhi)（600#)的(de)擦(ca)拭下更易于被擦(ca)掉。

  固(gu)膜(mo)(mo)(mo)過程中，新(xin)的膜(mo)(mo)(mo)層在氧化(hua)膜(mo)(mo)(mo)孔隙(xi)或表面形成(cheng)、增(zeng)厚，增(zeng)厚了(le)的膜(mo)(mo)(mo)層使表面色(se)彩變化(hua)，因(yin)此，固(gu)膜(mo)(mo)(mo)控(kong)制著色(se)彩的變化(hua)。

3. 著色(se)膜層的成分

  用俄歇(xie)電子(zi)(zi)能譜分析，原子(zi)(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.