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11 (見表9-9)的說明 。本配方由四川理工學院材料化學工程系 張述林、陳世波、王曉波于2006年9月提出。作者介紹了奧氏不銹鋼在硼酸、檸檬酸三銨、硫酸亞鐵銨和添加劑的電解液中進行彩色化的環保型配方，通過正交試驗得到著色條件，進行電化學氧化，形成綠色彩色膜。
1. 不銹鋼著色實驗裝置
見圖9-25.微機為(wei)LK98微機電化學分析系統。5為(wei)飽和氯化鉀甘示電極(ji)(ji)作為(wei)參比電極(ji)(ji)，6為(wei) 213鉑電極(ji)(ji)作為(wei)輔助電極(ji)(ji)。
2. 實驗步驟
①. 前處理
打磨（400#水砂紙粗砂拋光(guang)(guang)，再用800#水砂紙細(xi)砂拋光(guang)(guang)，使表(biao)面光(guang)(guang)潔平整(zheng)）→除(chu)油（堿溶液常(chang)規除(chu)去(qu)油污(wu)）→水洗→酸(suan)洗（用硫酸(suan)和鹽酸(suan)去(qu)除(chu)不銹鋼表(biao)面的氧化(hua)(hua)物(wu)）→水洗→電解拋光(guang)(guang)→水洗→活(huo)化(hua)(hua)（在(zai)活(huo)化(hua)(hua)液中1min)→水洗。
②. 按圖(tu)9-25所示連接
不銹鋼試樣(yang)為工作電極(ji)(ji)，飽和氯化鉀甘(gan)汞(gong)電極(ji)(ji)作為參比電(dian)極(ji)(ji)，鉑(bo)電(dian)極(ji)(ji)作為輔助電(dian)極(ji)(ji)，將(jiang)三電(dian)極(ji)(ji)置于含有硼酸、硫(liu)酸亞鐵銨、檸檬酸三銨、添(tian)加(jia)劑ZH-L1 電(dian)解液中(zhong)，用LK98微機電(dian)化(hua)學(xue)分析系統，將(jiang)奧氏不銹(xiu)鋼試樣在溶液中(zhong)采用單電(dian)位階(jie)躍計時(shi)法(fa)進行著色。工(gong)藝條件如(ru)(ru)下：控制電(dian)位-700mV,階(jie)躍電(dian)位1mV,等待(dai)時(shi)間(jian)1s,采樣間(jian)隔時(shi)間(jian)1.000s,采用點數240點，自動調節極(ji)(ji)化(hua)電(dian)流，使試樣的電(dian)位（相(xiang)對于參比電(dian)極(ji)(ji)）隨(sui)給(gei)定電(dian)位發生線性變化(hua)，得到鈍(dun)化(hua)曲線，如(ru)(ru)圖9-26所示。
3. 正(zheng)交試驗(yan)的(de)結(jie)果
影響不(bu)銹鋼(gang)彩色(se)化(hua)的主(zhu)要(yao)因素有(you)：陽極極化電(dian)(dian)位φ,溫度T,硼酸溶(rong)液體(ti)積VB,檸(ning)檬酸三銨(an)溶(rong)液體(ti)積Vc,硫酸亞鐵銨(an)溶(rong)液體(ti)積VF 固定為150mL,添加劑ZH-L1體(ti)積Vz固定為1.0mL,著(zhu)色(se)電(dian)(dian)位一般(ban)為-700~-300mV,通過正(zheng)交試驗，確定不銹鋼著(zhu)綠色(se)工(gong)藝配(pei)方(fang)及工(gong)藝條件如下(xia)：
0.15mol/L硼酸溶液(ye) 100mL 、蒸餾水 100mL 、0.15mol/L硫酸亞鐵銨 150mL 、溫(wen)度 60~70℃
0.1mol/L檸檬酸三銨 10mL 、電位（SCE) -600~-700mV 、添(tian)加劑ZH-L1 1.0mL 、時間(jian) 2~5min
4. 各種因(yin)素(su)的影響
①. 預處理對著色的(de)影(ying)響(xiang)
預(yu)處(chu)理(li)的(de)(de)好壞(huai)是決定膜(mo)(mo)厚和表面質量的(de)(de)關鍵(jian)因素，預(yu)處(chu)理(li)不(bu)(bu)當，會引起色(se)(se)(se)彩(cai)不(bu)(bu)均勻，顏(yan)色(se)(se)(se)不(bu)(bu)同、色(se)(se)(se)彩(cai)暗淡或不(bu)(bu)平整，甚至不(bu)(bu)著色(se)(se)(se)，故預(yu)處(chu)理(li)中電解拋光是關鍵(jian)工序，影響著色(se)(se)(se)膜(mo)(mo)的(de)(de)厚度，從(cong)而(er)影響著色(se)(se)(se)膜(mo)(mo)的(de)(de)色(se)(se)(se)彩(cai)。
②. 添加劑的影響
隨著添加(jia)劑ZH-L1濃度的(de)升高(gao)，試樣的(de)腐蝕(shi)速率(lv)和(he)氧化速率(lv)增加(jia)較快，氧化膜厚(hou)度增加(jia)，耐蝕(shi)性和(he)耐磨性提高(gao)，用量超過2.0mL,出現(xian)輕微過蝕(shi)，引起表面光澤和(he)粗糙(cao)度變差，故ZH-L1用量應嚴格控制。
③. 著色溫度的影響
溫(wen)度(du)上升，著色膜的色調(diao)加深，膜層(ceng)加厚，同時(shi)膜的耐蝕性、耐磨性提高，光(guang)澤和粗(cu)糙度(du)變差。對于綠色膜最佳溫(wen)度(du)為60℃.表9-36為溫(wen)度(du)對著色效果(guo)的影響。
④. 著色時(shi)間的影響
在著(zhu)色時(shi)間(jian)(jian)(jian)2min、3min、4min、6min、9min、30min內，隨著(zhu)時(shi)間(jian)(jian)(jian)的(de)延(yan)長，著(zhu)色膜(mo)的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)及耐(nai)磨性(xing)增加(jia)。6min后，時(shi)間(jian)(jian)(jian)再延(yan)長，其耐(nai)蝕(shi)性(xing)及耐(nai)磨性(xing)保(bao)持不變，色調為棕褐(he)色；30min引起過蝕(shi)，表面光澤(ze)度變差。綠色膜(mo)的(de)最(zui)佳著(zhu)色時(shi)間(jian)(jian)(jian)為3min.
⑤. 耐(nai)蝕性
通(tong)過陰極處理，使(shi)其耐蝕性增強(qiang)，從環保角度，采用不含鉻的配方，對環境污染(ran)較INCO法有(you)改善。本工藝實(shi)驗(yan)結果(guo)基本令人滿(man)意(yi)，有(you)其廣(guang)闊的應用前景。本實(shi)驗(yan)只在總(zong)體積361mL內實(shi)驗(yan)。擴大到較大規(gui)模，其配方為：
硼(peng)酸(suan) 2.6g/L 、溫度60℃ 、硫酸(suan)亞(ya)鐵銨 25g/L 、時間 3min 、檸(ning)檬酸三銨 0.7g/L 、電位 -600~-700mV 、添(tian)加劑(ji) ZH-LI 3mL/L
