一、不(bu)銹(xiu)鋼電化學(xue)著(zhu)色法使用的(de)電信號(hao)


  在化(hua)學著(zhu)色法中沒有施加外在的電流。所需的電流、電位，皆發生在不銹鋼的自身，利用輔助電極，如飽和甘汞電極（SCE)或鉑電極（Pt)和精密電壓數字計可以測出不(bu)銹鋼存在的電位。


  在電(dian)(dian)(dian)化學著色法(fa)(fa)中，在不銹鋼(gang)上(shang)施加可控制的電(dian)(dian)(dian)流信(xin)號，強制不銹鋼(gang)發(fa)生氧化，從而生成著色膜(mo)。施加的電(dian)(dian)(dian)信(xin)號以電(dian)(dian)(dian)流法(fa)(fa)表示或電(dian)(dian)(dian)壓法(fa)(fa)表示。


1. 電流法


 又可分為：


①. 恒定直流(liu)電流(liu)法，電流(liu)大(da)小不變(bian)；


 ②. 脈沖(chong)(chong)電流法，施(shi)加的(de)電流信號是以脈沖(chong)(chong)的(de)形式不斷(duan)發生(sheng)變(bian)化的(de)。


 2. 電(dian)位法


 又可分為：


  ①. 脈沖(chong)電位法(fa)；


  ②.恒定電位法。




二、不銹鋼電化學著色法的特點


 電化學(xue)著色(se)法的(de)優(you)點：


  ①. 顏(yan)色(se)可(ke)控性很好，時間范圍寬并縮短；


  ②. 顏色的重(zhong)現性好；


  ③. 受(shou)不銹鋼表(biao)面(mian)狀況的影響較小；


  ④. 處理溫度較(jiao)低，有(you)些(xie)工藝可在室溫下進行，改善了工作(zuo)環境(jing)，溶液成分(fen)波(bo)動(dong)較(jiao)小；


  ⑤. 溶液成分含量較(jiao)低，因(yin)而污染(ran)程(cheng)度(du)較(jiao)輕；


  ⑥. 用脈沖電流(liu)法著(zhu)色，溶液工作壽(shou)命比化學法的長(chang)。


  電(dian)(dian)化學著色(se)法(fa)的(de)(de)(de)(de)缺(que)點主(zhu)要有兩點：一是(shi)電(dian)(dian)力(li)線(xian)分布不(bu)(bu)(bu)均(jun)勻(yun)(yun)(yun)，這是(shi)由不(bu)(bu)(bu)銹鋼工件形狀太復(fu)雜所引起的(de)(de)(de)(de)，電(dian)(dian)化學著色(se)法(fa)最(zui)適合(he)簡單的(de)(de)(de)(de)，如平板、帶狀物的(de)(de)(de)(de)著色(se)；二是(shi)顏色(se)不(bu)(bu)(bu)均(jun)勻(yun)(yun)(yun)，這是(shi)由電(dian)(dian)流(liu)分布不(bu)(bu)(bu)均(jun)勻(yun)(yun)(yun)所致，最(zui)好是(shi)使(shi)用恒電(dian)(dian)位法(fa)來克(ke)服(fu)這一缺(que)點。




三、不銹鋼電(dian)化(hua)學著(zhu)色(se)成膜機理


1. 陽極電流（電位）反應(ying)


  電化學著(zhu)色液的(de)主要成分基本(ben)上是鉻酐(gan)（CrO3)和硫(liu)酸（H2SO4),不銹鋼浸人著(zhu)色液并施(shi)加陽極電流（電位(wei)）后(hou)，在電化學著(zhu)色的(de)過程中陽極發生的(de)反應為：


M = Mn+ +ne（9-1)


 式(shi)中(zhong)M表(biao)示不銹鋼(gang)成分，如(ru)鉻、鎳、鐵等，由于(yu)陽極電流(liu)的作用，金(jin)(jin)屬成分以離子態進入(ru)著(zhu)色液(ye)與金(jin)(jin)屬的界面層(ceng)中(zhong)。


2. 陰極電流反應


 不銹鋼上施加(jia)陰極(ji)電流(liu)（電位）時發生的(de)反(fan)應(ying)可能是：


 HCrO-4+7H++3e = Cr3++4H2O  （9-2)  或  Cr2O2-7 +14H++6e = 2Cr3++7H2O


 同時伴有水(shui)解反應：


H2O+H++2e = H2+OH- （9-3)


3. 著色(se)膜的形成


 當電化學(xue)反應一段(duan)時間(jian)后(hou)，在(zai)金屬－溶液界面上(shang)，陽極(ji)和陰極(ji)電流生(sheng)成的(de)金屬離子在(zai)表面發生(sheng)水(shui)解反應如下：


  pMn++qCr3++rH2O = MpCrqOr+2rH+ （9-4)


  式中，p、q、r為(wei)正整數，且有np+3q=2r的關系(xi)。


  在溶液－金屬界面上，Mn+、Cr3+的濃度達到臨界值，超過富鉻的尖晶石氧化物的溶解度，水解反應形成著色膜MpCrqOr.


  Mn+、Cr3+的擴散乃是著色膜形成的關鍵步驟。陽極反應生成的Mn+通過膜中的孔隙擴散到膜的表面，與陰極反應生成的Cr3+絡合，使著色膜不斷地生長增厚。