不(bu)銹(xiu)鋼化學(xue)著色配方 23 (表8-9)，本配方由南京理工大學材料科學與(yu)工程系 曹榮(rong)、樊新民和南京醫(yi)科大學口腔(qiang)醫(yi)學院 陳文靜、趙春陽、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(xiu)鋼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。

 著色液見表 8-9 配方23, 著色實(shi)驗裝置示(shi)意圖見圖8-23。

2. 著(zhu)色工藝參數的影響

 ①. 著(zhu)色時(shi)間

   在溫度(du)、著(zhu)色(se)液濃度(du)確(que)定(ding)的條(tiao)件下(xia)，著(zhu)色(se)時(shi)間加長，膜層加厚，顏色(se)按(an)藍、金黃、紅、綠變化。時(shi)間過長，氧化膜變得粗(cu)糙，甚至(zhi)粉化。當試樣著(zhu)色(se)電位與著(zhu)色(se)起始(shi)電位差超過30mV時(shi)，表(biao)(biao)面氧化膜迅速(su)溶(rong)解，著(zhu)色(se)膜質量與時(shi)間的關系(xi)見表(biao)(biao) 8-28。

  著(zhu)色(se)時間長于(yu)15min后，色(se)澤變得不(bu)均(jun)勻，難以(yi)區(qu)分具體色(se)調。

  ②. 著(zhu)色液(ye)溫度

  所用(yong)配(pei)方在低(di)于55℃時(shi)將不能著(zhu)色(se)，較好的(de)溫(wen)度范(fan)圍是80~95℃,高(gao)于此(ci)范(fan)圍，溶液水分蒸(zheng)發較快，氧化變強，著(zhu)色(se)周(zhou)期(qi)縮短，顏色(se)控制(zhi)困難。較低(di)溫(wen)度使著(zhu)色(se)過程加(jia)長(chang)，利于色(se)彩控制(zhi)，著(zhu)色(se)效果好。圖8-24為不同溫(wen)度下顏色(se)－時(shi)間關系曲(qu)線。

 ③. 電位的影(ying)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)工藝參數(shu)

   除油、浸酸(suan)活化(hua)(hua)的(de)樣品比未(wei)活化(hua)(hua)的(de)樣品著色過程加快，提前0.5~1min到達(da)著色起始電(dian)位。

  固(gu)膜使氧(yang)化膜的耐蝕(shi)性、耐磨性顯著提高，未固(gu)膜處理的表(biao)面(mian)顏色在同等負荷砂紙(zhi)（600#)的擦拭下更易于被擦掉(diao)。

  固膜(mo)過程(cheng)中，新的(de)(de)膜(mo)層在氧(yang)化膜(mo)孔(kong)隙或表面形成、增(zeng)厚，增(zeng)厚了的(de)(de)膜(mo)層使表面色彩變化，因此，固膜(mo)控制著色彩的(de)(de)變化。

3. 著色膜(mo)層的成(cheng)分(fen)

  用(yong)俄歇電子(zi)能(neng)譜分析，原子(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.