不銹鋼電化學著彩色酸性溶液成(cheng)分(fen)和工(gong)藝條件見(jian)表9-9。配方12 (見(jian)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)藝流程(cheng)

  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)體系：不(bu)銹鋼試樣為工作電極(ji)、飽和氯化(hua)鉀甘汞電極(ji)為參比(bi)電極(ji)，鉛片為輔助(zhu)電極(ji)，將三(san)電極(ji)置(zhi)于(yu)著(zhu)色液(ye)（見配(pei)方12)中，用HDV-7C晶體管恒(heng)電位儀控制電位在(zai)－600~-700mV,將前(qian)處(chu)理后奧氏體不(bu)銹鋼試樣在(zai)50~60℃,pH為8.0的(de)著(zhu)色液(ye)中處(chu)理3~5min 。

3. 極化曲線測(ce)試(shi)

 用(yong)(yong)LK98電化學分析系統對所(suo)得的彩色(se)膜進行動電位極化曲線測試(shi)(shi)。用(yong)(yong)HD-1ASMR2F信號發生器(qi)、TYPE-3036X函數記(ji)錄儀(yi)，圖9-27是試(shi)(shi)樣著色(se)前后(hou)及(ji)封閉(bi)后(hou)的極化曲線。電化學測試(shi)(shi)溶(rong)液為3.5%NaCl,動電位掃描速率為0.3mV/s.

  從圖(tu)9-27可見，未(wei)著(zhu)色(se)(se)的(de)(de)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)表現出活(huo)性(xing)溶解，而經過著(zhu)色(se)(se)和(he)封(feng)閉處理(li)后(hou)的(de)(de)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)腐(fu)蝕電(dian)(dian)位(wei)負移(yi)，陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)表現出鈍化特征，說明腐(fu)蝕的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)過程在著(zhu)色(se)(se)和(he)封(feng)閉處理(li)后(hou)得到明顯的(de)(de)阻(zu)滯。著(zhu)金黃色(se)(se)的(de)(de)腐(fu)蝕電(dian)(dian)位(wei)比未(wei)經著(zhu)色(se)(se)的(de)(de)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)腐(fu)蝕電(dian)(dian)位(wei)負移(yi)了0.3V,著(zhu)色(se)(se)膜(mo)(mo)的(de)(de)形成(cheng)提(ti)高了陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)化行為，使(shi)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)化到高電(dian)(dian)位(wei)處時才處于(yu)活(huo)性(xing)溶解狀態，說明不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)著(zhu)色(se)(se)后(hou)，顯著(zhu)提(ti)高了膜(mo)(mo)層的(de)(de)電(dian)(dian)化學穩定性(xing)。未(wei)經封(feng)閉的(de)(de)彩色(se)(se)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)由(you)于(yu)疏松多孔(kong)，溶液通過滲透(tou)直(zhi)接與(yu)基體接觸，點蝕嚴(yan)重，腐(fu)蝕電(dian)(dian)流密(mi)度(du)較(jiao)大。經過封(feng)閉處理(li)的(de)(de)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)由(you)于(yu)表面氧(yang)(yang)化膜(mo)(mo)的(de)(de)存在，機(ji)械阻(zu)礙(ai)阻(zu)擋了活(huo)性(xing)Cl-的(de)(de)浸蝕，耐點蝕能力提(ti)高；阻(zu)礙(ai)氧(yang)(yang)和(he)電(dian)(dian)子自由(you)傳輸，抑制不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)腐(fu)蝕反應，腐(fu)蝕電(dian)(dian)流密(mi)度(du)較(jiao)小。

4. 預處理對(dui)著色的影響

 預(yu)處理主要包括拋光、除油和活(huo)化，徹底清除試樣(yang)表面的污垢層(ceng)(ceng)和氧化層(ceng)(ceng)。預(yu)處理的好壞(huai)決定膜厚和表面質量，處理不當，會使色彩不均勻(yun)、暗淡、不平整，甚至不著色，其(qi)中拋光是關鍵的一環。

5. 通過正交(jiao)試驗確定工藝配方(fang)

 硼酸(suan)(suan)  8.0g/L  、電(dian)位-600~-700mV  、檸檬(meng)酸(suan)(suan)三銨  10.0g/L  、溫度  60~70℃ 、硫酸亞鐵銨(an)  25.0g/L  、時間  3~5min  、添加劑ZH-1  4.0mL/L  、pH  8.0