在線亞洲日產一區二區:不銹鋼電化學著彩色酸性溶液成分和工藝條件見表9-9。配方10 (見表9-9)的說明 。本配方由華中理工大學化學系 賈法龍、郭稚弧、李卓民提出。
1. 低頻方波電流(liu)對不銹(xiu)鋼進行著色
著色液(ye)(ye)組成(cheng)為(wei)：鉻(ge)酐 250g/L, 硫酸 490g/L, 實驗(yan)中(zhong)采用(yong)方波電(dian)流(liu)(liu)(liu)，實驗(yan)裝置(zhi)見(jian)圖9-21,電(dian)流(liu)(liu)(liu)波形見(jian)圖9-22.實驗(yan)設備中(zhong)信(xin)號(hao)發生器(qi)型號(hao)為(wei)DCD-1,恒電(dian)位儀(yi)型號(hao)為(wei)HDV-7C,參(can)比電(dian)極(ji)(ji)為(wei)飽和氯化(hua)鉀甘(gan)汞電(dian)極(ji)(ji)（SCE),用(yong)3068型XY函數記錄儀(yi)記錄不銹鋼片相對(dui)于甘(gan)汞電(dian)極(ji)(ji)的(de)電(dian)位隨時間的(de)變化(hua)情況。選取具有代表性的(de)4個因素，即(ji)著色液(ye)(ye)溫度(du)、正電(dian)流(liu)(liu)(liu)密度(du)i+、負電(dian)流(liu)(liu)(liu)密度(du)i-和周期T值(zhi)。只要調節好適當(dang)的(de)正電(dian)流(liu)(liu)(liu)密度(du)、負電(dian)流(liu)(liu)(liu)密度(du)、時間、周期、溫度(du)參(can)數，就可以(yi)得到(dao)所要的(de)顏色。
2. 著色實驗對參(can)數的優選
①. i+的(de)(de)值(zhi)均大于i-的(de)(de)值(zhi)：通(tong)過(guo)正交試驗，能(neng)夠著上色的(de)(de)試片的(de)(de)規律為i+的(de)(de)值(zhi)均大于i-的(de)(de)值(zhi)。
②. 凡是未發(fa)生著色(se)的(de)，其電位(wei)-時(shi)間(jian)圖中陰極響(xiang)(xiang)應電位(wei)，并不(bu)隨時(shi)間(jian)的(de)延長而正(zheng)移(yi)(yi)；有著色(se)出現的(de)，其陰極響(xiang)(xiang)應電位(wei)隨時(shi)間(jian)的(de)延長而正(zheng)移(yi)(yi)。若參數不(bu)同，正(zheng)移(yi)(yi)的(de)幅(fu)度也不(bu)同。
③. 周(zhou)期不(bu)同(tong)，都能著(zhu)色，說明周(zhou)期的(de)取值對(dui)著(zhu)色的(de)影響較(jiao)小。
④. 溫度(du)值。
固定i+與(yu)i-一個組合（組合原則是i+≥i-),再改(gai)變周期(qi)與(yu)溫度的值，觀察(cha)著(zhu)色(se)的效果(guo)。結(jie)果(guo)見表9-34。其(qi)中每組實驗的著(zhu)色(se)時間均為10min,著(zhu)色(se)完后進行固膜和(he)封閉，然后做耐磨(mo)性測試。
通(tong)過實驗可以基本上確定工(gong)藝參數為；i+=2.0mA/c㎡, i- =-1.0mA/cm,溫(wen)度為60℃,周期T=2.5s。
3. 顏色隨(sui)時間(jian)的(de)變化
所著顏色隨時間變化情(qing)況的實驗結果見表(biao)9-35。
表9-35 中(zhong)的(de)(de)顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)(se)都是經過電解固膜(mo)(mo)和到閉后(hou)所(suo)全現的(de)(de)顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)(se)，顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)(se)的(de)(de)重現性和均(jun)勻性較好，耐磨次(ci)數用(yong)負(fu)荷500g的(de)(de)瓶(ping)塞橡皮(pi)在著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se)膜(mo)(mo)表面(mian)來(lai)回摩擦均(jun)在1000次(ci)以(yi)上。由(you)表9-35可(ke)知(zhi)，隨著(zhu)(zhu)(zhu)通電時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)延長，膜(mo)(mo)的(de)(de)顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)(se)也(ye)發生變化，一(yi)定的(de)(de)電解時(shi)(shi)間(jian)對應著(zhu)(zhu)(zhu)一(yi)定的(de)(de)顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)(se)，因此(ci)，可(ke)以(yi)通過控制電解時(shi)(shi)間(jian)來(lai)獲(huo)得所(suo)需的(de)(de)顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)(se)。隨著(zhu)(zhu)(zhu)時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)延長，膜(mo)(mo)的(de)(de)顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)(se)變化趨勢大致為；茶色(se)(se)(se)(se)一(yi)藍(lan)色(se)(se)(se)(se)一(yi)黃色(se)(se)(se)(se)一(yi)紅色(se)(se)(se)(se)。
4. 著色(se)試片的耐蝕性(xing)能
著(zhu)色試(shi)片與未(wei)(wei)著(zhu)色試(shi)片在0.2mol/L的(de)鹽(yan)酸（相當于16.7mL/L)中的(de)自(zi)然(ran)腐蝕電(dian)位比(bi)(bi)較見圖9-23.由(you)圖9-23表明，彩色不銹鋼片在此鹽(yan)酸中長期浸泡然(ran)保持鈍態(tai)電(dian)位，而且(qie)穩定。耐蝕性顯然(ran)要(yao)比(bi)(bi)未(wei)(wei)著(zhu)色的(de)要(yao)好。
5. 著色前處理
304不銹鋼→機械拋光→清洗→除油①→清洗→電化學拋光②→清洗→著色。
注(zhu)：①. 除油。氫氧化鈉20~40g/L,碳酸鈉30~40g/L,OP乳化劑2~3mL/L,溫度70~80℃,時間(jian)6~10min.
②. 電(dian)化學拋(pao)光。磷酸（85%)560mL/L,硫酸（98%)400mL/L,鉻酐50g/L,其(qi)余為水，電(dian)流密(mi)度20~50A/d㎡,電(dian)壓(ya)10~20V,溫度55~65℃,時(shi)間4~5min。
6. 著色后處(chu)理
著色→清洗→固膜處理→清洗→封閉→清洗→烘干(gan)。
注(zhu)：固膜處理： 鉻酐250g/L,磷酸(suan)2.5g/L,陰極電流(liu)密(mi)度0.4A/d㎡,溫度25℃,時間10min.
封閉： 試片放人(ren)1%硅酸鈉的(de)封閉液中煮沸5min進行封閉處(chu)理。
7. 方波電解著色法(fa)的優點(dian)
①. 著色(se)重現性較好，容易控制。
②. 只要調節好適當的(de)工作參數，就可以獲得所需要的(de)顏色。利用此(ci)法已經在不銹鋼表面制出(chu)了多種顏色。
③. 顏色均勻(yun)(yun)，與(yu)被施加的(de)電(dian)(dian)流(liu)密度分布(bu)均勻(yun)(yun)性(xing)有(you)關。在設(she)計電(dian)(dian)解著色槽時，要(yao)使電(dian)(dian)流(liu)在工(gong)件(jian)上(shang)的(de)分布(bu)均勻(yun)(yun)。石墨電(dian)(dian)極與(yu)工(gong)件(jian)的(de)面積(ji)比(bi)影響電(dian)(dian)流(liu)分布(bu)均勻(yun)(yun)性(xing)。
8. 著(zhu)色膜的XPS研究
河北工業大學材料科學與工程學院 王文靜、李國彬和河北農業大學信息學院王軍皓、李偉英、王希生等人介紹了不銹鋼電化學著色工藝，采用正交試驗法對不銹鋼電化學著色的實驗方案進行了優化，得出最佳實驗方案，與配方10非常接近，但工藝條件不同，也不用方波電源。組成與工藝條件為：CrO3 228g/L, H2SO4 483g/L, 溫度80℃,電流密度0.50A/d㎡,然后對制得的黃色著色膜元素和結構進行分析，用X射線光電子能譜儀，常稱為XPS,(生產廠家為美國PHI公司，型號為PH15300 system; 微機為UNIX。X射線槍：功率250W;電壓13000V;能量為A1靶1486.6eV).圖9-24為膜的XPS全圖。
由圖(tu)9-24可(ke)知(zhi)，其膜中含(han)有的(de)(de)元素有Cr、Fe、O、S、C.Cr可(ke)能以(yi)六價和三(san)價的(de)(de)氧化物或與COOH結合的(de)(de)形式存在。
