一、不銹(xiu)鋼(gang)電化(hua)學著色法使用的電信號


  在化(hua)學(xue)著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銹鋼存在的電位。


  在電(dian)化(hua)(hua)學著(zhu)色(se)法(fa)中(zhong)，在不(bu)銹鋼上(shang)施加可控制(zhi)的(de)電(dian)流信號(hao)，強制(zhi)不(bu)銹鋼發生氧化(hua)(hua)，從而生成著(zhu)色(se)膜。施加的(de)電(dian)信號(hao)以電(dian)流法(fa)表(biao)示(shi)或電(dian)壓法(fa)表(biao)示(shi)。


1. 電流法


 又可分為：


①. 恒定直流電流法，電流大小不變；


 ②. 脈(mo)沖(chong)電流法，施(shi)加的電流信號是以脈(mo)沖(chong)的形式不斷發生變化的。


 2. 電(dian)位法


 又可(ke)分為：


  ①. 脈沖電位法(fa)；


  ②.恒(heng)定電位法(fa)。




二、不銹鋼電(dian)化學著色法(fa)的(de)特點


 電(dian)化學(xue)著色(se)法的(de)優點：


  ①. 顏(yan)色可控性(xing)很好，時間范圍寬并縮(suo)短；


  ②. 顏色(se)的重現性好；


  ③. 受不銹鋼表面狀況的影響較(jiao)小；


  ④. 處理溫(wen)度較(jiao)低(di)，有(you)些工(gong)藝可在室(shi)溫(wen)下進行，改善了工(gong)作(zuo)環(huan)境，溶液成分波動較(jiao)小；


  ⑤. 溶(rong)液成分含量較(jiao)低，因而污染程度較(jiao)輕；


  ⑥. 用脈沖電流法著色，溶液工作壽命(ming)比化學(xue)法的長。


  電(dian)化(hua)學(xue)著色(se)法的(de)缺(que)點主要(yao)有(you)兩(liang)點：一(yi)(yi)是(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)力線分布(bu)(bu)不均(jun)勻(yun)，這(zhe)是(shi)(shi)(shi)(shi)由不銹鋼(gang)工(gong)件形狀(zhuang)太復雜所(suo)引起的(de)，電(dian)化(hua)學(xue)著色(se)法最適合簡(jian)單的(de)，如平板(ban)、帶狀(zhuang)物的(de)著色(se)；二是(shi)(shi)(shi)(shi)顏色(se)不均(jun)勻(yun)，這(zhe)是(shi)(shi)(shi)(shi)由電(dian)流分布(bu)(bu)不均(jun)勻(yun)所(suo)致，最好是(shi)(shi)(shi)(shi)使(shi)用恒電(dian)位法來克服這(zhe)一(yi)(yi)缺(que)點。




三、不銹鋼電化(hua)學著(zhu)色成膜(mo)機理


1. 陽極電(dian)流(liu)（電(dian)位）反應


  電(dian)(dian)化(hua)學著(zhu)色液的主要成(cheng)分基本上是鉻酐(gan)（CrO3)和硫酸（H2SO4),不(bu)銹鋼浸人(ren)著(zhu)色液并施加(jia)陽極電(dian)(dian)流(liu)（電(dian)(dian)位）后，在電(dian)(dian)化(hua)學著(zhu)色的過程(cheng)中陽極發(fa)生的反(fan)應為：


M = Mn+ +ne（9-1)


 式中M表示不銹鋼成分，如鉻(ge)、鎳、鐵等，由于陽極電流的(de)作用(yong)，金(jin)屬(shu)成分以離子態進入著色(se)液(ye)與金(jin)屬(shu)的(de)界(jie)面層中。


2. 陰極電流反應


 不銹鋼上施加陰極(ji)電流（電位）時發生(sheng)的反應可能是(shi)：


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


 同時(shi)伴有水(shui)解反應(ying)：


H2O+H++2e = H2+OH- （9-3)


3. 著色膜的形(xing)成


 當(dang)電(dian)化學反(fan)應一段時(shi)間(jian)后，在(zai)金屬－溶液界面上(shang)，陽極(ji)(ji)和陰極(ji)(ji)電(dian)流(liu)生成(cheng)的金屬離(li)子在(zai)表面發生水解(jie)反(fan)應如下：


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


  式(shi)中，p、q、r為正整數，且有(you)np+3q=2r的關系。


  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。