不銹鋼電化學(xue)著彩色(se)酸(suan)性溶液成(cheng)分和工(gong)藝條(tiao)件見表9-9。配方(fang)8 (見表9-9)的說明 。本配方(fang)由上海交通大(da)學(xue)化學(xue)系(xi)廖小珍、錢道(dao)蓀、朱新運提(ti)出

1. 彩色不銹鋼的交流方波電化學著色

 試樣采(cai)用(yong)1Cr18Ni9Ti光亮不銹鋼(gang)，經過前處理(li)后，采(cai)用(yong)交流方波(bo)電化學法進行著色(se)(se)。實驗(yan)裝置見圖9-14.電解電流交流方波(bo)波(bo)形見圖9-15.著色(se)(se)液組成：鉻(ge)酐（CrO₃)  250g/L  、硫酸（H₂SO₄)  490g/L 。

2. 著(zhu)色液溫度(du)的選擇

 不銹鋼在鉻酸(suan)(suan)(suan)－硫酸(suan)(suan)(suan)體系中，較高溫(wen)(wen)度下便出現化(hua)學著色，為了消除化(hua)學著色的影響，以便于電解者色的控(kong)制，表(biao)9-24為試樣在不同溫(wen)(wen)度的鉻酸(suan)(suan)(suan)、硫酸(suan)(suan)(suan)溶液(ye)中浸泡1h的化(hua)學著色情況。

根據表9-24的(de)結果(guo)，著色液的(de)溫度選擇55℃,既(ji)能(neng)避免化(hua)學著色的(de)影(ying)響，亦可(ke)縮短電解(jie)著色的(de)時(shi)間。

3. 電解參數對鋼表面膜(mo)顏色(se)的影響(xiang)

  表(biao)9-25列出交流方波(bo)電(dian)解法(fa)制(zhi)備彩色(se)(se)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)通(tong)電(dian)量與(yu)著(zhu)色(se)(se)膜顏色(se)(se)的(de)(de)關(guan)系。由表(biao)9-25的(de)(de)數(shu)據可看(kan)出，隨著(zhu)通(tong)電(dian)量的(de)(de)增加，不(bu)銹鋼(gang)表(biao)面顏色(se)(se)的(de)(de)變化(hua)(hua)趨勢(shi)與(yu)化(hua)(hua)學著(zhu)色(se)(se)法(fa)相(xiang)(xiang)同，即茶色(se)(se)→藍色(se)(se)→黃色(se)(se)→紅色(se)(se)→綠色(se)(se)。但鋼(gang)表(biao)面顏色(se)(se)并不(bu)完全取決于通(tong)電(dian)量的(de)(de)大小，而與(yu)電(dian)流幅值、方波(bo)周期T密切相(xiang)(xiang)關(guan)。

 ①. 電流密(mi)度i的影響。固(gu)定方波(bo)周期(qi)，在相同通電量的情況(kuang)下，電流密(mi)度越大，由(you)于(yu)(yu)反(fan)應速率快，鋼表(biao)面顏色偏向于(yu)(yu)膜厚方向。（比較(jiao)試樣2、3)。

 ②. 方(fang)波周(zhou)期T的(de)影響。試樣(yang)5、6及試樣(yang)7、8的(de)比較可見，相(xiang)同通電量和電流密度下(xia)，周(zhou)期T越長，鋼表面(mian)顏色偏向膜(mo)厚方(fang)向。

 ③. 通電時(shi)間的影響。在相同電流密度和周(zhou)期下，通電時(shi)間越長(chang)，膜(mo)(mo)越厚，鋼表面顏色隨膜(mo)(mo)厚變(bian)化。

4. 適當厚度的氧化膜(mo)層(ceng)及其相(xiang)應色彩的控制(zhi)方法

只要適當(dang)調(diao)整電流密度i、方波(bo)周期T、通電周期數N,即(ji)可得(de)到適當(dang)厚度的(de)氧(yang)化膜層(ceng)，從而得(de)到所需的(de)色(se)(se)彩。利用此法(fa)(fa)已(yi)制備出(chu)(chu)茶色(se)(se)、藍色(se)(se)、黃色(se)(se)、紅色(se)(se)、綠色(se)(se)各顏色(se)(se)系列的(de)十多種色(se)(se)調(diao)不(bu)同的(de)彩色(se)(se)不(bu)銹鋼(gang)，交(jiao)流方波(bo)電解(jie)著色(se)(se)法(fa)(fa)的(de)出(chu)(chu)色(se)(se)范圍寬，顏色(se)(se)控制容(rong)易，色(se)(se)彩均勻亮麗，重現性(xing)良好。這是化學著色(se)(se)法(fa)(fa)難以(yi)比擬的(de)。

5. 交流(liu)方波(bo)電解(jie)著(zhu)色法的(de)規律（根據表9-25)

 ①. 消除(chu)界(jie)面(mian)溶液的濃度(du)差。在(zai)交流方(fang)波電(dian)(dian)解(jie)周(zhou)期(qi)內(nei)，通過方(fang)波正半周(zhou)電(dian)(dian)流時，表(biao)面(mian)發生陽極氧(yang)化，形成氧(yang)化膜層；在(zai)方(fang)波負(fu)半周(zhou)內(nei)，形成的膜層適當(dang)硬化，同時消除(chu)界(jie)面(mian)溶液的濃度(du)差。

 ②. 氧化膜(mo)層的厚度(du)形(xing)成的影響因(yin)素。在通過總電量相(xiang)同的情況下，不銹鋼表面形(xing)成的氧化膜(mo)層的厚度(du)與(yu)方波周(zhou)期(qi)、電流密度(du)大(da)小有關(guan)。

 ③. 在相(xiang)(xiang)同周期、相(xiang)(xiang)同通電(dian)量的情況下，電(dian)流密(mi)度越(yue)小(xiao)，反應(ying)速率(lv)越(yue)慢，濃差(cha)極化影(ying)響(xiang)減少，膜厚度偏薄(bo)。

 ④. 在相同(tong)(tong)電(dian)流密度、相同(tong)(tong)通電(dian)情況下，方波周期(qi)越長，電(dian)極界面濃差擴散層增厚，表現出氧化膜(mo)層偏厚的現象。

6. 交流(liu)方波電解著色技術的(de)優(you)點

 ①. 顏色控制簡(jian)單容(rong)易(yi)。只要(yao)調節好所需顏色的(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)參(can)數（電流密度、方波周期、通電周期數），制得的(de)(de)(de)鋼表面顏色的(de)(de)(de)重現性很理(li)想(xiang)。而化(hua)學著(zhu)色法對顏色的(de)(de)(de)控制需借助于電位控制裝置。

 ②. 利(li)用電解著(zhu)色(se)法(fa)可降低著(zhu)色(se)液的(de)溫度至55℃,縮短著(zhu)色(se)時間，優(you)于化學著(zhu)色(se)法(fa)。

 ③. 交流方波(bo)電(dian)解(jie)技術制備彩色(se)不銹鋼的(de)(de)出色(se)范(fan)圍(wei)廣，可獲得的(de)(de)色(se)彩種類十分豐(feng)富。

7. 不(bu)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。