不銹鋼(gang)化學著色配方 23 (表8-9)，本配(pei)方由南(nan)京理工(gong)大學(xue)材料科學(xue)與工(gong)程(cheng)系(xi) 曹榮、樊(fan)新民和南(nan)京醫科大學(xue)口腔醫學(xue)院 陳文靜、趙(zhao)春陽、胡芳于2005年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. 著色工(gong)藝步驟

  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。

 著色(se)液見表 8-9 配方23, 著色(se)實(shi)驗(yan)裝(zhuang)置示意圖見圖8-23。

2. 著色工藝參數(shu)的影(ying)響

 ①. 著色時間

   在(zai)溫度(du)、著(zhu)色(se)液濃(nong)度(du)確定的(de)條件下，著(zhu)色(se)時(shi)間加(jia)長，膜(mo)層加(jia)厚，顏色(se)按(an)藍、金黃、紅、綠變化(hua)。時(shi)間過(guo)(guo)長，氧化(hua)膜(mo)變得(de)粗糙，甚至粉化(hua)。當(dang)試樣著(zhu)色(se)電(dian)位(wei)與著(zhu)色(se)起始電(dian)位(wei)差超過(guo)(guo)30mV時(shi)，表(biao)面氧化(hua)膜(mo)迅速溶解，著(zhu)色(se)膜(mo)質量與時(shi)間的(de)關系見表(biao) 8-28。

  著色時間(jian)長于15min后，色澤變得不均勻，難以(yi)區分(fen)具體色調。

  ②. 著(zhu)色(se)液溫度

  所用配方在低于(yu)55℃時(shi)將(jiang)不能著(zhu)色(se)(se)(se)，較好的溫度(du)(du)范圍是80~95℃,高于(yu)此(ci)范圍，溶(rong)液(ye)水分蒸發較快，氧(yang)化(hua)變強(qiang)，著(zhu)色(se)(se)(se)周期(qi)縮短，顏(yan)色(se)(se)(se)控(kong)制困(kun)難。較低溫度(du)(du)使著(zhu)色(se)(se)(se)過程加長，利于(yu)色(se)(se)(se)彩控(kong)制，著(zhu)色(se)(se)(se)效(xiao)果好。圖8-24為(wei)不同溫度(du)(du)下(xia)顏(yan)色(se)(se)(se)－時(shi)間(jian)關系曲線。

 ③. 電位的(de)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(ta)工(gong)藝(yi)參(can)數

   除油、浸酸(suan)活(huo)化的(de)樣(yang)品比未活(huo)化的(de)樣(yang)品著色過程加快(kuai)，提前0.5~1min到達著色起(qi)始電位。

  固膜使氧(yang)化膜的耐(nai)(nai)蝕性、耐(nai)(nai)磨性顯著提高(gao)，未固膜處理的表面(mian)顏(yan)色在(zai)同等負荷(he)砂紙（600#)的擦拭(shi)下(xia)更易于被擦掉。

  固(gu)(gu)膜(mo)(mo)過程中，新的(de)(de)(de)膜(mo)(mo)層在氧化膜(mo)(mo)孔隙或表面形成、增厚(hou)，增厚(hou)了的(de)(de)(de)膜(mo)(mo)層使(shi)表面色彩變化，因此，固(gu)(gu)膜(mo)(mo)控制著色彩的(de)(de)(de)變化。

3. 著色(se)膜層(ceng)的成分

  用俄(e)歇電子能譜(pu)分析(xi)，原子數分數：2.34% S、53.92% O、31.05% Cr、12.69% Fe。

   質量分(fen)數：2.3% S、26.45% O、49.52% Cr、21.73% Fe.