不銹(xiu)鋼(gang)電化學著(zhu)彩色酸性溶液成(cheng)分和工藝條件見表9-9。配(pei)方(fang)(fang)8 (見表9-9)的(de)說明 。本配(pei)方(fang)(fang)由上海(hai)交通大學化學系(xi)廖小珍、錢道蓀、朱新運提出

1. 彩色不銹鋼的交流方波電化學著色

 試樣采用1Cr18Ni9Ti光亮不銹鋼，經過前(qian)處理后，采用交(jiao)流(liu)方(fang)波電(dian)(dian)化學(xue)法進行(xing)著色(se)。實(shi)驗裝(zhuang)置見圖(tu)9-14.電(dian)(dian)解電(dian)(dian)流(liu)交(jiao)流(liu)方(fang)波波形(xing)見圖(tu)9-15.著色(se)液組(zu)成(cheng)：鉻酐（CrO₃)  250g/L  、硫酸（H₂SO₄)  490g/L 。

2. 著色液溫度的選擇

 不銹鋼在鉻(ge)酸－硫酸體系(xi)中(zhong)，較(jiao)高(gao)溫度下便(bian)出現化(hua)學(xue)著(zhu)色(se)(se)，為(wei)了消除(chu)化(hua)學(xue)著(zhu)色(se)(se)的影響，以便(bian)于電解者色(se)(se)的控制(zhi)，表9-24為(wei)試樣在不同溫度的鉻(ge)酸、硫酸溶液中(zhong)浸泡1h的化(hua)學(xue)著(zhu)色(se)(se)情況。

根(gen)據表(biao)9-24的(de)(de)(de)結果，著(zhu)色液的(de)(de)(de)溫度選擇55℃,既能避免(mian)化學著(zhu)色的(de)(de)(de)影響，亦可縮短(duan)電解(jie)著(zhu)色的(de)(de)(de)時間(jian)。

3. 電解參數對鋼表面膜顏色的影響

  表(biao)(biao)(biao)9-25列出交流(liu)方波(bo)電解法制備彩色(se)(se)(se)(se)(se)不(bu)銹鋼的(de)通電量(liang)與著色(se)(se)(se)(se)(se)膜(mo)顏(yan)色(se)(se)(se)(se)(se)的(de)關(guan)(guan)系(xi)。由表(biao)(biao)(biao)9-25的(de)數據可看出，隨著通電量(liang)的(de)增(zeng)加(jia)，不(bu)銹鋼表(biao)(biao)(biao)面顏(yan)色(se)(se)(se)(se)(se)的(de)變化(hua)趨勢與化(hua)學著色(se)(se)(se)(se)(se)法相同，即茶色(se)(se)(se)(se)(se)→藍色(se)(se)(se)(se)(se)→黃色(se)(se)(se)(se)(se)→紅色(se)(se)(se)(se)(se)→綠色(se)(se)(se)(se)(se)。但鋼表(biao)(biao)(biao)面顏(yan)色(se)(se)(se)(se)(se)并不(bu)完全取決于通電量(liang)的(de)大(da)小(xiao)，而(er)與電流(liu)幅值、方波(bo)周期(qi)T密切(qie)相關(guan)(guan)。

 ①. 電流密(mi)度i的影響。固定方波周期，在相同通電量的情況(kuang)下，電流密(mi)度越大，由于(yu)反應速率(lv)快，鋼表面顏色偏向于(yu)膜厚(hou)方向。（比較(jiao)試樣2、3)。

 ②. 方波周期T的影響。試樣5、6及試樣7、8的比(bi)較可見，相同通電(dian)量和(he)電(dian)流密度下，周期T越長，鋼表面顏色偏向膜厚(hou)方向。

 ③. 通(tong)電時(shi)間(jian)的影響。在相同電流密度(du)和周(zhou)期下，通(tong)電時(shi)間(jian)越長，膜越厚，鋼(gang)表面顏色隨膜厚變(bian)化。

4. 適當厚度的(de)氧(yang)化膜層及其(qi)相應色彩的(de)控制方法

只(zhi)要適當調(diao)整電流(liu)密(mi)度(du)i、方波周期T、通電周期數N,即可得到適當厚度(du)的氧化(hua)膜層，從而得到所需的色(se)(se)彩。利用此(ci)法(fa)已制(zhi)備(bei)出茶色(se)(se)、藍色(se)(se)、黃(huang)色(se)(se)、紅(hong)色(se)(se)、綠(lv)色(se)(se)各顏色(se)(se)系列的十多種色(se)(se)調(diao)不同的彩色(se)(se)不銹(xiu)鋼，交(jiao)流(liu)方波電解著色(se)(se)法(fa)的出色(se)(se)范圍寬，顏色(se)(se)控制(zhi)容易，色(se)(se)彩均勻亮麗(li)，重現性良(liang)好。這(zhe)是化(hua)學著色(se)(se)法(fa)難以(yi)比擬的。

5. 交流(liu)方波電解著色法的規(gui)律(lv)（根據表9-25)

 ①. 消(xiao)除(chu)界(jie)面溶液的濃度(du)差(cha)。在交(jiao)流方(fang)波電解周(zhou)期內，通過方(fang)波正(zheng)半(ban)(ban)周(zhou)電流時，表面發生陽極(ji)氧化，形(xing)(xing)成(cheng)氧化膜(mo)層；在方(fang)波負半(ban)(ban)周(zhou)內，形(xing)(xing)成(cheng)的膜(mo)層適(shi)當硬(ying)化，同時消(xiao)除(chu)界(jie)面溶液的濃度(du)差(cha)。

 ②. 氧(yang)化膜(mo)層的(de)(de)厚度形成的(de)(de)影響(xiang)因素。在通過總(zong)電量相同的(de)(de)情況下，不銹(xiu)鋼(gang)表面形成的(de)(de)氧(yang)化膜(mo)層的(de)(de)厚度與方波周期、電流密度大小有關。

 ③. 在(zai)相同周(zhou)期、相同通電量的情(qing)況下，電流密度越小(xiao)，反應速率越慢(man)，濃差極化影(ying)響減少(shao)，膜(mo)厚度偏(pian)薄(bo)。

 ④. 在相(xiang)同電流密(mi)度、相(xiang)同通電情(qing)況(kuang)下(xia)，方波周期越長，電極界(jie)面濃(nong)差擴散層增厚，表(biao)現出氧(yang)化膜層偏(pian)厚的(de)現象(xiang)。

6. 交流(liu)方波電解(jie)著色技(ji)術的優點

 ①. 顏色(se)(se)控(kong)制簡單(dan)容易。只要調節好所(suo)需(xu)顏色(se)(se)的工作參數(shu)（電(dian)流密(mi)度、方波周(zhou)期、通電(dian)周(zhou)期數(shu)），制得(de)的鋼(gang)表面顏色(se)(se)的重現性很理想。而化學著色(se)(se)法對顏色(se)(se)的控(kong)制需(xu)借助于電(dian)位控(kong)制裝(zhuang)置(zhi)。

 ②. 利用電解(jie)著(zhu)(zhu)色(se)法可降低著(zhu)(zhu)色(se)液的溫度至55℃,縮短著(zhu)(zhu)色(se)時間(jian)，優于化學著(zhu)(zhu)色(se)法。

 ③. 交(jiao)流方(fang)波電解技術制(zhi)備彩色(se)不銹鋼的出色(se)范圍(wei)廣，可(ke)獲得的色(se)彩種類(lei)十分豐富。

7. 不銹鋼著色(se)前(qian)處(chu)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. 不銹鋼著色后處理

著色后→清洗→固膜處理^①→清洗→封閉^②→清洗→烘干。

  注：①. 固膜處理： 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。