不銹鋼電化學著彩色(se)酸性溶液(ye)成分和工藝條(tiao)件見(jian)表9-9。配方12 (見(jian)表9-9)的(de)說明(ming) 。本配方由四川理工學院材料與化學工程系張述林、王曉波、陳世波及化學系李敏嬌于2007年6月提出。作者通過正交試驗研制了一種奧氏體不銹鋼低溫、無鉻環保型電化學著色新工藝，獲得了其最佳配方及工藝參數。所得到的不銹(xiu)鋼著(zhu)色膜光亮美觀，呈金黃色，具有優越的耐蝕性。采用電化學方法研究了不銹鋼表面著色膜在3.5%NaCl溶液中的動電位極化曲線。結果表明，不銹鋼著色顯著提高了膜的電化學穩定性，經封閉處理后，其耐點蝕能力大為提高，腐蝕電流密度較小。
1. 工藝流程
實驗材料奧氏體不銹鋼→打磨（400#、800#、1200#金相砂紙依次打磨拋光）→ 除油（NaOH 40g/L、Na2CO3 60g/L, OP-10乳化劑 5mL/L, 在60~70℃除油 5~10min)→水洗→拋光活化（20%H2SO4、10%HCl,40~60℃,2~3min)→水洗→著色處理（見配方12)→水洗→封閉（1% Na2SiO3封閉液中煮沸5min)→水洗→冷風干燥。
2. 著色
采用三(san)電極(ji)(ji)體(ti)(ti)系：不銹(xiu)(xiu)鋼試(shi)樣(yang)(yang)為工(gong)作(zuo)電極(ji)(ji)、飽(bao)和(he)氯化鉀(jia)甘(gan)汞電極(ji)(ji)為參比電極(ji)(ji)，鉛片為輔助電極(ji)(ji)，將三(san)電極(ji)(ji)置(zhi)于著(zhu)(zhu)色液(ye)（見配方12)中，用HDV-7C晶體(ti)(ti)管恒電位(wei)儀(yi)控制電位(wei)在(zai)－600~-700mV,將前處理后(hou)奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼試(shi)樣(yang)(yang)在(zai)50~60℃,pH為8.0的著(zhu)(zhu)色液(ye)中處理3~5min 。
3. 極(ji)化曲線測試
用LK98電(dian)化學(xue)分析系統對所得的(de)彩色膜進(jin)行(xing)動電(dian)位極(ji)化曲(qu)線(xian)測試。用HD-1ASMR2F信號發生器、TYPE-3036X函數記錄(lu)儀，圖9-27是(shi)試樣(yang)著色前后及封閉后的(de)極(ji)化曲(qu)線(xian)。電(dian)化學(xue)測試溶液(ye)為3.5%NaCl,動電(dian)位掃描速率為0.3mV/s.
從圖9-27可見(jian)，未(wei)(wei)著(zhu)(zhu)色的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)陽極(ji)表現出活(huo)性溶解，而經(jing)過著(zhu)(zhu)色和封(feng)(feng)閉處理后的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)位(wei)負移(yi)(yi)，陽極(ji)表現出鈍(dun)化(hua)特(te)征(zheng)，說明(ming)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)陽極(ji)過程在(zai)著(zhu)(zhu)色和封(feng)(feng)閉處理后得到(dao)(dao)明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)(de)阻(zu)滯。著(zhu)(zhu)金黃色的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)位(wei)比未(wei)(wei)經(jing)著(zhu)(zhu)色的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)位(wei)負移(yi)(yi)了(le)0.3V,著(zhu)(zhu)色膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)形成提(ti)(ti)高(gao)了(le)陽極(ji)極(ji)化(hua)行為(wei)，使陽極(ji)極(ji)化(hua)到(dao)(dao)高(gao)電(dian)(dian)位(wei)處時才(cai)處于(yu)(yu)活(huo)性溶解狀態，說明(ming)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)著(zhu)(zhu)色后，顯著(zhu)(zhu)提(ti)(ti)高(gao)了(le)膜(mo)(mo)層的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)化(hua)學穩定(ding)性。未(wei)(wei)經(jing)封(feng)(feng)閉的(de)(de)(de)(de)(de)彩色不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)由于(yu)(yu)疏松(song)多孔，溶液(ye)通過滲透(tou)直(zhi)接與基體(ti)接觸(chu)，點蝕(shi)(shi)嚴(yan)重，腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)流密(mi)度較大。經(jing)過封(feng)(feng)閉處理的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)由于(yu)(yu)表面(mian)氧(yang)化(hua)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)，機械阻(zu)礙阻(zu)擋了(le)活(huo)性Cl-的(de)(de)(de)(de)(de)浸蝕(shi)(shi)，耐點蝕(shi)(shi)能(neng)力(li)提(ti)(ti)高(gao)；阻(zu)礙氧(yang)和電(dian)(dian)子自由傳輸，抑(yi)制(zhi)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)反應，腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)流密(mi)度較小(xiao)。
4. 預處理對著色(se)的影響
預(yu)處(chu)理(li)主要包括拋光、除油和活化，徹底清除試樣表面(mian)的(de)污垢層(ceng)和氧化層(ceng)。預(yu)處(chu)理(li)的(de)好壞(huai)決(jue)定(ding)膜厚和表面(mian)質(zhi)量，處(chu)理(li)不(bu)(bu)當，會使色(se)彩不(bu)(bu)均勻、暗淡、不(bu)(bu)平(ping)整，甚(shen)至不(bu)(bu)著色(se)，其(qi)中拋光是(shi)關鍵的(de)一(yi)環。
5. 通過正交試驗確定(ding)工藝配方(fang)
硼酸(suan) 8.0g/L 、電位(wei)-600~-700mV 、檸(ning)檬酸(suan)三銨 10.0g/L 、溫度 60~70℃ 、硫酸亞鐵銨 25.0g/L 、時間 3~5min 、添加劑(ji)ZH-1 4.0mL/L 、pH 8.0
