不銹鋼電化學著(zhu)彩色酸性溶液(ye)成(cheng)分和工藝條(tiao)件(jian)見表9-9。配方8 (見表9-9)的說明 。本配方由上海交通大學化學系廖小珍、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(cai)用(yong)1Cr18Ni9Ti光亮不銹鋼，經過前處(chu)理后(hou)，采(cai)用(yong)交流方波電化學法進行(xing)著色。實(shi)驗裝置見圖9-14.電解電流交流方波波形見圖9-15.著色液組成(cheng)：鉻酐(gan)（CrO₃)  250g/L  、硫酸(suan)（H₂SO₄)  490g/L 。

2. 著色液溫度的選擇(ze)

 不銹鋼(gang)在(zai)鉻酸(suan)－硫酸(suan)體系中(zhong)，較高溫(wen)度(du)下便出現化學(xue)(xue)著(zhu)色(se)，為了消除化學(xue)(xue)著(zhu)色(se)的(de)(de)影響，以便于電解者(zhe)色(se)的(de)(de)控制，表9-24為試樣在(zai)不同溫(wen)度(du)的(de)(de)鉻酸(suan)、硫酸(suan)溶液(ye)中(zhong)浸泡1h的(de)(de)化學(xue)(xue)著(zhu)色(se)情況。

根據表9-24的(de)(de)結果(guo)，著(zhu)色液的(de)(de)溫度選(xuan)擇55℃,既能避(bi)免化學(xue)著(zhu)色的(de)(de)影響(xiang)，亦(yi)可縮短電解著(zhu)色的(de)(de)時(shi)間。

3. 電解參數對(dui)鋼表面膜顏(yan)色的影(ying)響(xiang)

  表(biao)9-25列出交流方波(bo)電(dian)(dian)解法制備彩色(se)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)通電(dian)(dian)量與著(zhu)(zhu)色(se)膜(mo)顏(yan)色(se)的(de)(de)(de)關(guan)(guan)系(xi)。由表(biao)9-25的(de)(de)(de)數據可看出，隨(sui)著(zhu)(zhu)通電(dian)(dian)量的(de)(de)(de)增(zeng)加，不(bu)(bu)銹鋼(gang)表(biao)面顏(yan)色(se)的(de)(de)(de)變化(hua)趨(qu)勢與化(hua)學著(zhu)(zhu)色(se)法相(xiang)同，即茶(cha)色(se)→藍(lan)色(se)→黃色(se)→紅色(se)→綠(lv)色(se)。但鋼(gang)表(biao)面顏(yan)色(se)并不(bu)(bu)完全取決于通電(dian)(dian)量的(de)(de)(de)大小，而與電(dian)(dian)流幅(fu)值、方波(bo)周期T密切相(xiang)關(guan)(guan)。

 ①. 電流(liu)密(mi)度(du)i的影響。固定方波(bo)周期，在相同(tong)通電量(liang)的情(qing)況(kuang)下，電流(liu)密(mi)度(du)越大(da)，由于(yu)反應(ying)速率快(kuai)，鋼(gang)表面顏(yan)色偏向(xiang)于(yu)膜厚方向(xiang)。（比較(jiao)試樣2、3)。

 ②. 方(fang)波周(zhou)期T的影(ying)響。試樣5、6及試樣7、8的比較可見，相同通電(dian)量和電(dian)流(liu)密度下，周(zhou)期T越(yue)長(chang)，鋼表(biao)面顏色偏(pian)向(xiang)膜(mo)厚(hou)方(fang)向(xiang)。

 ③. 通電(dian)(dian)時間的影響(xiang)。在(zai)相同(tong)電(dian)(dian)流密度和周期(qi)下，通電(dian)(dian)時間越長，膜(mo)越厚，鋼表面顏色隨膜(mo)厚變化。

4. 適當厚(hou)度(du)的氧化(hua)膜層及(ji)其相應色(se)彩(cai)的控制(zhi)方法

只要(yao)適當調整電流(liu)密度(du)i、方波周期(qi)T、通電周期(qi)數N,即可得(de)到適當厚度(du)的(de)氧化膜層，從而得(de)到所需的(de)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)彩。利用此法(fa)已制備出(chu)茶色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)、藍色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)、黃色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)、紅色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)、綠色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)各(ge)顏色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)系列的(de)十多(duo)種(zhong)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)調不同的(de)彩色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)不銹鋼，交流(liu)方波電解著色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)法(fa)的(de)出(chu)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)范圍寬，顏色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)控(kong)制容易，色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)彩均勻亮麗，重現性良好(hao)。這是化學著色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)法(fa)難以比擬(ni)的(de)。

5. 交(jiao)流方波電解(jie)著色法的規律(lv)（根據表(biao)9-25)

 ①. 消除界面(mian)溶液(ye)的(de)濃(nong)度差。在交流(liu)方波(bo)電解周(zhou)期內，通(tong)過方波(bo)正(zheng)半(ban)周(zhou)電流(liu)時，表面(mian)發生陽極氧化，形成氧化膜層；在方波(bo)負半(ban)周(zhou)內，形成的(de)膜層適當(dang)硬化，同時消除界面(mian)溶液(ye)的(de)濃(nong)度差。

 ②. 氧(yang)化膜層的(de)厚(hou)度形(xing)成(cheng)的(de)影響(xiang)因素(su)。在(zai)通過總電(dian)量相(xiang)同的(de)情況下，不銹鋼表面形(xing)成(cheng)的(de)氧(yang)化膜層的(de)厚(hou)度與方波周期、電(dian)流密度大小有關。

 ③. 在相(xiang)同(tong)周(zhou)期、相(xiang)同(tong)通(tong)電(dian)量的情況下，電(dian)流密度越小(xiao)，反(fan)應速率越慢，濃差極化影(ying)響減少，膜(mo)厚度偏(pian)薄(bo)。

 ④. 在相(xiang)(xiang)同(tong)電流密度、相(xiang)(xiang)同(tong)通電情況下，方波(bo)周(zhou)期越長，電極界面濃差擴散層增厚(hou)，表現出(chu)氧化膜層偏厚(hou)的現象。

6. 交流方波電解著(zhu)色(se)技術的優點(dian)

 ①. 顏色(se)控制(zhi)簡單容易。只要調(diao)節好(hao)所需顏色(se)的工(gong)作參數（電(dian)(dian)流密度、方波周期、通電(dian)(dian)周期數），制(zhi)得的鋼表(biao)面顏色(se)的重(zhong)現性很理想。而化學著色(se)法對顏色(se)的控制(zhi)需借助(zhu)于電(dian)(dian)位控制(zhi)裝置(zhi)。

 ②. 利用(yong)電解著色法(fa)可降低(di)著色液的溫度至55℃,縮(suo)短著色時間，優于化學著色法(fa)。

 ③. 交流(liu)方波電解技術制備彩色不(bu)銹鋼的出色范(fan)圍(wei)廣，可獲得的色彩種類十分(fen)豐富。

7. 不銹鋼著色前處理

  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(li)

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(li)： 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。