不銹鋼(gang)電(dian)化學著(zhu)彩色酸性溶液(ye)成分和(he)工(gong)藝條件見表9-9。配方8 (見表9-9)的說明 。本配方由上海交通(tong)大學化學系廖小珍、錢(qian)道蓀、朱新運(yun)提(ti)出

1. 彩色不銹鋼的交流方波電化學著色

 試樣采用(yong)1Cr18Ni9Ti光亮不(bu)銹(xiu)鋼，經過(guo)前處理后(hou)，采用(yong)交(jiao)流方波(bo)電化學法進行著色(se)。實驗裝(zhuang)置見圖9-14.電解電流交(jiao)流方波(bo)波(bo)形見圖9-15.著色(se)液組成(cheng)：鉻酐（CrO₃)  250g/L  、硫酸(suan)（H₂SO₄)  490g/L 。

2. 著色液溫(wen)度的選(xuan)擇

 不銹鋼(gang)在(zai)鉻酸(suan)－硫酸(suan)體系中，較高溫(wen)度(du)下便出現(xian)化(hua)學(xue)著(zhu)色，為了消除化(hua)學(xue)著(zhu)色的影響，以便于電解者(zhe)色的控制，表9-24為試樣在(zai)不同溫(wen)度(du)的鉻酸(suan)、硫酸(suan)溶液(ye)中浸泡1h的化(hua)學(xue)著(zhu)色情況。

根據表9-24的(de)結(jie)果，著色液的(de)溫度選擇55℃,既能避(bi)免化學著色的(de)影響，亦可縮短電解著色的(de)時間。

3. 電解參數對鋼表面膜顏色的影響(xiang)

  表9-25列出交流方(fang)波(bo)電(dian)(dian)解(jie)法(fa)制備(bei)彩色(se)(se)(se)(se)不(bu)銹鋼(gang)的(de)通電(dian)(dian)量與著色(se)(se)(se)(se)膜(mo)顏(yan)色(se)(se)(se)(se)的(de)關系(xi)。由(you)表9-25的(de)數據可看出，隨著通電(dian)(dian)量的(de)增加，不(bu)銹鋼(gang)表面顏(yan)色(se)(se)(se)(se)的(de)變化趨勢與化學著色(se)(se)(se)(se)法(fa)相同，即茶色(se)(se)(se)(se)→藍色(se)(se)(se)(se)→黃色(se)(se)(se)(se)→紅色(se)(se)(se)(se)→綠色(se)(se)(se)(se)。但(dan)鋼(gang)表面顏(yan)色(se)(se)(se)(se)并不(bu)完全取決于通電(dian)(dian)量的(de)大(da)小，而與電(dian)(dian)流幅值、方(fang)波(bo)周期(qi)T密切相關。

 ①. 電(dian)流密度i的影(ying)響。固定方波周期，在相同通(tong)電(dian)量(liang)的情(qing)況下，電(dian)流密度越(yue)大，由(you)于反應速率快，鋼表面顏色偏向于膜(mo)厚方向。（比較(jiao)試樣2、3)。

 ②. 方波周期(qi)T的(de)影響(xiang)。試樣5、6及試樣7、8的(de)比(bi)較可見，相同通電(dian)量(liang)和電(dian)流密度下，周期(qi)T越長，鋼(gang)表面(mian)顏色偏向膜厚方向。

 ③. 通電時(shi)間的(de)影響。在相同(tong)電流密(mi)度(du)和(he)周期下，通電時(shi)間越長，膜越厚，鋼(gang)表(biao)面(mian)顏色隨膜厚變化。

4. 適當厚度的(de)氧(yang)化膜層及(ji)其相應色彩的(de)控制方法

只要適(shi)當(dang)(dang)調整電(dian)(dian)流(liu)密度i、方波周期(qi)T、通電(dian)(dian)周期(qi)數N,即可(ke)得到(dao)適(shi)當(dang)(dang)厚度的(de)(de)(de)氧化(hua)膜(mo)層，從而得到(dao)所需的(de)(de)(de)色(se)(se)(se)(se)彩。利(li)用(yong)此法(fa)已制(zhi)備出(chu)(chu)茶色(se)(se)(se)(se)、藍色(se)(se)(se)(se)、黃色(se)(se)(se)(se)、紅色(se)(se)(se)(se)、綠色(se)(se)(se)(se)各顏色(se)(se)(se)(se)系(xi)列的(de)(de)(de)十多種(zhong)色(se)(se)(se)(se)調不同的(de)(de)(de)彩色(se)(se)(se)(se)不銹鋼，交流(liu)方波電(dian)(dian)解(jie)著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se)法(fa)的(de)(de)(de)出(chu)(chu)色(se)(se)(se)(se)范圍寬，顏色(se)(se)(se)(se)控制(zhi)容易(yi)，色(se)(se)(se)(se)彩均勻亮麗，重現性(xing)良好。這是化(hua)學著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se)法(fa)難以(yi)比擬(ni)的(de)(de)(de)。

5. 交(jiao)流(liu)方波電解著色法的規律(lv)（根據表9-25)

 ①. 消除(chu)界面溶液的濃度差(cha)。在交流方波(bo)電解周(zhou)(zhou)期(qi)內，通過方波(bo)正半周(zhou)(zhou)電流時，表面發生陽極氧(yang)化，形(xing)成(cheng)氧(yang)化膜層(ceng)；在方波(bo)負(fu)半周(zhou)(zhou)內，形(xing)成(cheng)的膜層(ceng)適當(dang)硬化，同時消除(chu)界面溶液的濃度差(cha)。

 ②. 氧化膜(mo)層的(de)(de)厚度(du)形成的(de)(de)影響因素。在通過總電量(liang)相同的(de)(de)情(qing)況下，不銹鋼表面形成的(de)(de)氧化膜(mo)層的(de)(de)厚度(du)與方(fang)波周(zhou)期、電流密度(du)大小有關。

 ③. 在相同(tong)周(zhou)期、相同(tong)通電(dian)(dian)量的情(qing)況下，電(dian)(dian)流密度越小，反(fan)應(ying)速率(lv)越慢，濃(nong)差極(ji)化影響減少，膜厚(hou)度偏薄。

 ④. 在相(xiang)同電流密(mi)度(du)、相(xiang)同通電情況下，方(fang)波周期越長(chang)，電極界(jie)面濃差擴散層增厚(hou)，表現出氧化膜層偏厚(hou)的現象。

6. 交流方波電解著色(se)技術(shu)的優點

 ①. 顏(yan)色(se)(se)(se)控制(zhi)(zhi)(zhi)簡單容易。只要調(diao)節好所(suo)需顏(yan)色(se)(se)(se)的(de)工作參(can)數（電流密度、方波周期(qi)、通電周期(qi)數），制(zhi)(zhi)(zhi)得的(de)鋼表面顏(yan)色(se)(se)(se)的(de)重現性很(hen)理(li)想。而化學(xue)著(zhu)色(se)(se)(se)法對顏(yan)色(se)(se)(se)的(de)控制(zhi)(zhi)(zhi)需借助(zhu)于電位控制(zhi)(zhi)(zhi)裝置。

 ②. 利用電解(jie)著(zhu)色(se)法可(ke)降低(di)著(zhu)色(se)液(ye)的溫(wen)度至55℃,縮短著(zhu)色(se)時間，優于(yu)化(hua)學著(zhu)色(se)法。

 ③. 交流方波電(dian)解技(ji)術制(zhi)備彩(cai)色不銹鋼的(de)出色范圍廣(guang)，可獲得(de)的(de)色彩(cai)種類十分豐富(fu)。

7. 不銹鋼著色前(qian)處理

  光亮不銹鋼1Cr18Ni9Ti→清洗→除油^①→清洗→浸酸^②→清洗→著色。

注；①. 除油：  碳酸鈉（Na₂CO₃)20g/L, 磷酸三鈉（Na₃PO₄·12H₂O) 10g/L,三乙醇胺 2.5mL/L, OP表面活性劑 2.5mL/L, 溫度 70~80℃,時間 10~15min.

      ②. 浸酸： 硫酸（H₂SO₄)5%(體積分數），溫度50~55℃,時間5min.

8. 不銹鋼著色(se)后處理(li)

著色后→清洗→固膜處理^①→清洗→封閉^②→清洗→烘干。

  注：①. 固(gu)膜處(chu)理： 陰極電解固膜處理。鉻酐（CrO₃)250g/L,硫酸（H₂SO₄)(d=1.7)2.5g/L, 陰極電流密度 0.4A/d㎡, 時間 10min.

        ②. 封閉： 使不銹鋼表面多孔膜封閉，提高耐磨性。硅酸鈉（NazSiO₃)1%,溫度煮沸，時間5min。