不銹鋼電化學著彩(cai)色酸性溶液(ye)成分(fen)和工藝條件見表9-9。配方12 (見表9-9)的說明 。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(bu)銹鋼(gang)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(yong)三電(dian)極(ji)體(ti)系：不(bu)銹鋼(gang)試(shi)樣(yang)為工作電(dian)極(ji)、飽和氯化鉀甘汞(gong)電(dian)極(ji)為參比(bi)電(dian)極(ji)，鉛片(pian)為輔(fu)助電(dian)極(ji)，將三電(dian)極(ji)置于著色(se)液(ye)（見配方12)中(zhong)，用(yong)HDV-7C晶體(ti)管恒電(dian)位(wei)儀控制電(dian)位(wei)在－600~-700mV,將前處(chu)理(li)(li)后奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)試(shi)樣(yang)在50~60℃,pH為8.0的著色(se)液(ye)中(zhong)處(chu)理(li)(li)3~5min 。
3. 極(ji)化曲線測試
用LK98電化學(xue)分析系(xi)統對所得(de)的彩色(se)膜(mo)進行動(dong)電位極化曲(qu)線(xian)測試(shi)(shi)。用HD-1ASMR2F信號發生器、TYPE-3036X函數(shu)記錄儀，圖9-27是試(shi)(shi)樣著色(se)前后(hou)及封閉后(hou)的極化曲(qu)線(xian)。電化學(xue)測試(shi)(shi)溶液為3.5%NaCl,動(dong)電位掃描速(su)率為0.3mV/s.
從圖(tu)9-27可見，未(wei)(wei)著色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)表(biao)現出活(huo)性溶(rong)解，而經(jing)過著色(se)(se)和封(feng)閉處理(li)(li)后的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)位負(fu)(fu)移，陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)表(biao)現出鈍化(hua)特征，說明腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)過程在著色(se)(se)和封(feng)閉處理(li)(li)后得到(dao)明顯的(de)(de)(de)(de)阻(zu)滯。著金黃色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)位比未(wei)(wei)經(jing)著色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)位負(fu)(fu)移了(le)0.3V,著色(se)(se)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)形(xing)成提(ti)高(gao)(gao)了(le)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)化(hua)行為，使陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)化(hua)到(dao)高(gao)(gao)電(dian)(dian)位處時(shi)才處于(yu)活(huo)性溶(rong)解狀(zhuang)態，說明不(bu)銹(xiu)鋼著色(se)(se)后，顯著提(ti)高(gao)(gao)了(le)膜(mo)(mo)層的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)化(hua)學穩定性。未(wei)(wei)經(jing)封(feng)閉的(de)(de)(de)(de)彩(cai)色(se)(se)不(bu)銹(xiu)鋼由(you)于(yu)疏松多孔，溶(rong)液通過滲(shen)透直接(jie)與基(ji)體(ti)接(jie)觸，點(dian)蝕(shi)嚴重，腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)流(liu)密度(du)較(jiao)大。經(jing)過封(feng)閉處理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼由(you)于(yu)表(biao)面氧化(hua)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)存在，機械阻(zu)礙(ai)阻(zu)擋了(le)活(huo)性Cl-的(de)(de)(de)(de)浸蝕(shi)，耐點(dian)蝕(shi)能力提(ti)高(gao)(gao)；阻(zu)礙(ai)氧和電(dian)(dian)子(zi)自由(you)傳輸，抑制不(bu)銹(xiu)鋼腐(fu)蝕(shi)反應，腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)流(liu)密度(du)較(jiao)小。
4. 預(yu)處理對著色的(de)影響(xiang)
預處理(li)主(zhu)要包括(kuo)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)、除油和(he)活化，徹底清除試樣表(biao)面的污(wu)垢層(ceng)和(he)氧化層(ceng)。預處理(li)的好壞決(jue)定膜厚和(he)表(biao)面質量，處理(li)不(bu)當，會使色彩不(bu)均勻、暗(an)淡(dan)、不(bu)平整，甚至不(bu)著色，其(qi)中(zhong)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)是關鍵的一環。
5. 通(tong)過正交試(shi)驗(yan)確定工藝配方
硼酸 8.0g/L 、電位-600~-700mV 、檸檬酸三(san)銨(an) 10.0g/L 、溫度 60~70℃ 、硫酸亞鐵銨 25.0g/L 、時間(jian) 3~5min 、添加劑ZH-1 4.0mL/L 、pH 8.0
