不銹鋼電(dian)化學(xue)著彩色酸(suan)性溶液成分和工藝條(tiao)件見表9-9。配(pei)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。所得到的不銹鋼著色(se)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(gong)藝流(liu)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(dian)(dian)(dian)極(ji)體系(xi)：不(bu)銹(xiu)鋼試(shi)樣為(wei)工作(zuo)電(dian)(dian)(dian)極(ji)、飽和(he)氯化鉀甘(gan)汞電(dian)(dian)(dian)極(ji)為(wei)參比電(dian)(dian)(dian)極(ji)，鉛片(pian)為(wei)輔助電(dian)(dian)(dian)極(ji)，將(jiang)三(san)電(dian)(dian)(dian)極(ji)置于(yu)著色液（見(jian)配方(fang)12)中，用HDV-7C晶體管恒電(dian)(dian)(dian)位儀控制電(dian)(dian)(dian)位在－600~-700mV,將(jiang)前處(chu)理后奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼試(shi)樣在50~60℃,pH為(wei)8.0的著色液中處(chu)理3~5min 。
3. 極化曲線測(ce)試
用(yong)LK98電(dian)化學分析系統對所得的彩(cai)色(se)膜進行動電(dian)位極(ji)(ji)化曲線測試(shi)。用(yong)HD-1ASMR2F信號發生器、TYPE-3036X函數記錄(lu)儀，圖9-27是試(shi)樣著色(se)前(qian)后及封閉后的極(ji)(ji)化曲線。電(dian)化學測試(shi)溶(rong)液為3.5%NaCl,動電(dian)位掃(sao)描(miao)速率(lv)為0.3mV/s.
從圖(tu)9-27可見，未著(zhu)色(se)(se)(se)的(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)陽(yang)極表(biao)現出(chu)活(huo)性溶(rong)解，而(er)經過著(zhu)色(se)(se)(se)和封(feng)閉(bi)處理后(hou)的(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)位負移，陽(yang)極表(biao)現出(chu)鈍(dun)化特征(zheng)，說明(ming)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)陽(yang)極過程(cheng)在著(zhu)色(se)(se)(se)和封(feng)閉(bi)處理后(hou)得到明(ming)顯的(de)(de)(de)阻(zu)(zu)滯。著(zhu)金黃色(se)(se)(se)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)位比未經著(zhu)色(se)(se)(se)的(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)位負移了(le)0.3V,著(zhu)色(se)(se)(se)膜的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)提高(gao)(gao)了(le)陽(yang)極極化行(xing)為，使陽(yang)極極化到高(gao)(gao)電(dian)位處時才處于活(huo)性溶(rong)解狀態，說明(ming)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)著(zhu)色(se)(se)(se)后(hou)，顯著(zhu)提高(gao)(gao)了(le)膜層的(de)(de)(de)電(dian)化學穩(wen)定性。未經封(feng)閉(bi)的(de)(de)(de)彩色(se)(se)(se)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)由于疏松多孔(kong)，溶(rong)液通過滲透直接與基體接觸，點蝕(shi)(shi)嚴重，腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)流(liu)密度(du)較(jiao)大(da)。經過封(feng)閉(bi)處理的(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)由于表(biao)面氧化膜的(de)(de)(de)存在，機械阻(zu)(zu)礙阻(zu)(zu)擋了(le)活(huo)性Cl-的(de)(de)(de)浸蝕(shi)(shi)，耐點蝕(shi)(shi)能(neng)力提高(gao)(gao)；阻(zu)(zu)礙氧和電(dian)子(zi)自由傳輸(shu)，抑制(zhi)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)腐(fu)蝕(shi)(shi)反(fan)應，腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)流(liu)密度(du)較(jiao)小。
4. 預處理對著(zhu)色(se)的影響
預處(chu)理主要包括拋(pao)光(guang)、除油和(he)(he)活化，徹底(di)清除試樣表面的污垢層和(he)(he)氧化層。預處(chu)理的好壞決定膜厚和(he)(he)表面質量，處(chu)理不(bu)當(dang)，會使色彩不(bu)均勻、暗淡、不(bu)平整(zheng)，甚至(zhi)不(bu)著色，其中拋(pao)光(guang)是關鍵的一(yi)環(huan)。
5. 通過正交(jiao)試驗確定工藝配(pei)方
硼(peng)酸 8.0g/L 、電位-600~-700mV 、檸檬酸三銨 10.0g/L 、溫度(du) 60~70℃ 、硫酸亞(ya)鐵(tie)銨 25.0g/L 、時間(jian) 3~5min 、添加(jia)劑ZH-1 4.0mL/L 、pH 8.0
