不銹(xiu)鋼電(dian)化(hua)學(xue)著彩色酸性溶液成(cheng)分和工藝條件見(jian)表(biao)9-9。配(pei)方(fang)8 (見(jian)表(biao)9-9)的說(shuo)明 。本配(pei)方(fang)由上海交通大學(xue)化(hua)學(xue)系廖小珍、錢(qian)道蓀、朱新(xin)運提出

1. 彩色不銹鋼的交流方波電化學著色

 試樣采用1Cr18Ni9Ti光亮(liang)不銹鋼，經過(guo)前處理后，采用交流方波電(dian)(dian)化學法進行著色。實驗裝置見圖(tu)9-14.電(dian)(dian)解電(dian)(dian)流交流方波波形(xing)見圖(tu)9-15.著色液組(zu)成：鉻酐（CrO₃)  250g/L  、硫(liu)酸（H₂SO₄)  490g/L 。

2. 著(zhu)色(se)液溫(wen)度(du)的選擇

 不(bu)銹鋼在鉻酸(suan)－硫(liu)酸(suan)體系(xi)中，較高溫度下便出現化學著(zhu)色(se)，為(wei)了消除(chu)化學著(zhu)色(se)的(de)(de)影(ying)響，以便于(yu)電解者色(se)的(de)(de)控制，表9-24為(wei)試樣在不(bu)同溫度的(de)(de)鉻酸(suan)、硫(liu)酸(suan)溶(rong)液中浸(jin)泡(pao)1h的(de)(de)化學著(zhu)色(se)情況。

根據表9-24的結果，著色(se)液的溫度選擇55℃,既(ji)能避免化學(xue)著色(se)的影響(xiang)，亦可縮短電解著色(se)的時間(jian)。

3. 電解(jie)參數對鋼表面膜(mo)顏色的影響

  表(biao)9-25列出(chu)交流方波電(dian)(dian)解法(fa)制備彩色(se)(se)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)通電(dian)(dian)量(liang)與著(zhu)色(se)(se)膜顏色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)關系。由表(biao)9-25的(de)(de)(de)(de)數據可看出(chu)，隨著(zhu)通電(dian)(dian)量(liang)的(de)(de)(de)(de)增加，不(bu)銹(xiu)鋼表(biao)面顏色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)變化趨勢(shi)與化學著(zhu)色(se)(se)法(fa)相同，即茶色(se)(se)→藍色(se)(se)→黃(huang)色(se)(se)→紅色(se)(se)→綠色(se)(se)。但鋼表(biao)面顏色(se)(se)并不(bu)完全取(qu)決于通電(dian)(dian)量(liang)的(de)(de)(de)(de)大小，而與電(dian)(dian)流幅值(zhi)、方波周期T密切相關。

 ①. 電(dian)流(liu)密度i的影(ying)響(xiang)。固定方波周期，在相同通電(dian)量的情況(kuang)下，電(dian)流(liu)密度越大，由于(yu)反應速率快，鋼表面顏色(se)偏向于(yu)膜厚方向。（比較(jiao)試樣2、3)。

 ②. 方波周(zhou)期T的(de)影響(xiang)。試(shi)樣5、6及試(shi)樣7、8的(de)比較(jiao)可見，相(xiang)同通電(dian)量和(he)電(dian)流密度(du)下，周(zhou)期T越長，鋼表面(mian)顏(yan)色偏向(xiang)膜厚方向(xiang)。

 ③. 通電時(shi)間的影(ying)響。在相(xiang)同電流密度和(he)周期下，通電時(shi)間越長(chang)，膜越厚(hou)，鋼表(biao)面顏色(se)隨膜厚(hou)變(bian)化(hua)。

4. 適當厚度的氧化膜層及其相應色彩(cai)的控(kong)制(zhi)方法

只要適當(dang)調整電流密度i、方(fang)波(bo)周期T、通電周期數N,即可得到適當(dang)厚度的(de)(de)氧化膜層，從而得到所需的(de)(de)色(se)(se)(se)彩(cai)。利用此法(fa)已制(zhi)備出(chu)茶(cha)色(se)(se)(se)、藍(lan)色(se)(se)(se)、黃色(se)(se)(se)、紅色(se)(se)(se)、綠色(se)(se)(se)各顏(yan)色(se)(se)(se)系(xi)列(lie)的(de)(de)十多種色(se)(se)(se)調不同(tong)的(de)(de)彩(cai)色(se)(se)(se)不銹鋼，交流方(fang)波(bo)電解著色(se)(se)(se)法(fa)的(de)(de)出(chu)色(se)(se)(se)范圍寬，顏(yan)色(se)(se)(se)控制(zhi)容易，色(se)(se)(se)彩(cai)均勻(yun)亮麗，重現(xian)性良(liang)好。這是化學(xue)著色(se)(se)(se)法(fa)難以比擬的(de)(de)。

5. 交流方波(bo)電(dian)解著色法的規律(lv)（根據表9-25)

 ①. 消(xiao)除(chu)界(jie)面(mian)溶(rong)液(ye)的(de)濃度差。在交流(liu)方(fang)波電解周(zhou)期內(nei)，通過方(fang)波正半(ban)周(zhou)電流(liu)時，表面(mian)發生陽極氧(yang)化，形成氧(yang)化膜層(ceng)(ceng)；在方(fang)波負半(ban)周(zhou)內(nei)，形成的(de)膜層(ceng)(ceng)適當硬化，同時消(xiao)除(chu)界(jie)面(mian)溶(rong)液(ye)的(de)濃度差。

 ②. 氧化膜層的(de)厚度形(xing)成(cheng)的(de)影響(xiang)因素(su)。在通過(guo)總電量相同的(de)情(qing)況下，不(bu)銹鋼(gang)表面形(xing)成(cheng)的(de)氧化膜層的(de)厚度與方波周期(qi)、電流(liu)密度大小(xiao)有關。

 ③. 在相同周(zhou)期、相同通(tong)電量的(de)情況(kuang)下，電流密(mi)度越小，反應(ying)速率(lv)越慢，濃差極化影響(xiang)減(jian)少，膜厚度偏(pian)薄。

 ④. 在相同(tong)電(dian)(dian)流(liu)密度、相同(tong)通(tong)電(dian)(dian)情況下，方波周期越長，電(dian)(dian)極界面濃差擴散層(ceng)增厚，表現(xian)出(chu)氧化膜層(ceng)偏厚的現(xian)象。

6. 交流方波電解著色技(ji)術的優點(dian)

 ①. 顏色(se)(se)控(kong)制(zhi)(zhi)簡單(dan)容易(yi)。只要調節好所需顏色(se)(se)的(de)工作參數（電(dian)流(liu)密(mi)度、方波周(zhou)期、通(tong)電(dian)周(zhou)期數），制(zhi)(zhi)得的(de)鋼表(biao)面顏色(se)(se)的(de)重現性很理想。而(er)化學(xue)著色(se)(se)法對顏色(se)(se)的(de)控(kong)制(zhi)(zhi)需借助于電(dian)位控(kong)制(zhi)(zhi)裝(zhuang)置。

 ②. 利用電(dian)解(jie)著色(se)(se)法(fa)可降低著色(se)(se)液(ye)的溫度(du)至55℃,縮短著色(se)(se)時間，優(you)于化學著色(se)(se)法(fa)。

 ③. 交流方波電解技術制(zhi)備彩(cai)色不銹鋼的出色范圍廣，可獲得的色彩(cai)種類十分豐富。

7. 不(bu)銹鋼著色前處理

  光亮不銹鋼1Cr18Ni9Ti→清洗→除油^①→清洗→浸酸^②→清洗→著色。

注；①. 除油：  碳酸鈉（Na₂CO₃)20g/L, 磷酸三鈉（Na₃PO₄·12H₂O) 10g/L,三乙醇胺 2.5mL/L, OP表面活性劑 2.5mL/L, 溫度 70~80℃,時間 10~15min.

      ②. 浸酸： 硫酸（H₂SO₄)5%(體積分數），溫度50~55℃,時間5min.

8. 不銹鋼著色后(hou)處理

著色后→清洗→固膜處理^①→清洗→封閉^②→清洗→烘干。

  注(zhu)：①. 固(gu)膜處(chu)理： 陰極電解固膜處理。鉻酐（CrO₃)250g/L,硫酸（H₂SO₄)(d=1.7)2.5g/L, 陰極電流密度 0.4A/d㎡, 時間 10min.

        ②. 封閉： 使不銹鋼表面多孔膜封閉，提高耐磨性。硅酸鈉（NazSiO₃)1%,溫度煮沸，時間5min。