不(bu)銹(xiu)鋼電化學著彩色(se)酸性溶液(ye)成分(fen)和工(gong)藝條件見表9-9。配方(fang)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(gang)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(xiu)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(dian)極體(ti)系(xi)：不(bu)銹(xiu)鋼(gang)試(shi)樣為工作電(dian)極、飽和氯化鉀甘汞(gong)電(dian)極為參比電(dian)極，鉛(qian)片為輔助電(dian)極，將(jiang)三(san)電(dian)極置于(yu)著(zhu)色(se)液（見配方(fang)12)中(zhong)，用HDV-7C晶體(ti)管恒電(dian)位儀控制(zhi)電(dian)位在(zai)－600~-700mV,將(jiang)前處理后(hou)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)試(shi)樣在(zai)50~60℃,pH為8.0的著(zhu)色(se)液中(zhong)處理3~5min 。

3. 極化曲(qu)線測試

 用(yong)LK98電(dian)(dian)(dian)化(hua)學分析系(xi)統對所得的彩色膜進行動電(dian)(dian)(dian)位極(ji)化(hua)曲線測試(shi)。用(yong)HD-1ASMR2F信號發生器(qi)、TYPE-3036X函(han)數記錄儀(yi)，圖9-27是(shi)試(shi)樣著色前后(hou)及封閉后(hou)的極(ji)化(hua)曲線。電(dian)(dian)(dian)化(hua)學測試(shi)溶液為(wei)3.5%NaCl,動電(dian)(dian)(dian)位掃描速率(lv)為(wei)0.3mV/s.

  從圖9-27可(ke)見，未(wei)著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)現出活性(xing)溶(rong)解(jie)，而經(jing)過(guo)著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)和(he)(he)封(feng)閉(bi)(bi)處(chu)理(li)后(hou)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)位負移，陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)現出鈍(dun)化特征(zheng)，說明(ming)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)過(guo)程在(zai)著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)和(he)(he)封(feng)閉(bi)(bi)處(chu)理(li)后(hou)得(de)到(dao)明(ming)顯的(de)(de)(de)阻(zu)滯。著(zhu)(zhu)(zhu)金黃色(se)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)位比未(wei)經(jing)著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)位負移了(le)0.3V,著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)膜(mo)的(de)(de)(de)形成(cheng)提(ti)高了(le)陽(yang)極(ji)(ji)極(ji)(ji)化行(xing)為，使(shi)陽(yang)極(ji)(ji)極(ji)(ji)化到(dao)高電(dian)(dian)位處(chu)時才處(chu)于活性(xing)溶(rong)解(jie)狀(zhuang)態，說明(ming)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)后(hou)，顯著(zhu)(zhu)(zhu)提(ti)高了(le)膜(mo)層的(de)(de)(de)電(dian)(dian)化學穩定性(xing)。未(wei)經(jing)封(feng)閉(bi)(bi)的(de)(de)(de)彩色(se)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)由(you)于疏(shu)松(song)多孔(kong)，溶(rong)液(ye)通過(guo)滲透(tou)直接與基體(ti)接觸，點蝕(shi)(shi)(shi)嚴重(zhong)，腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)較大。經(jing)過(guo)封(feng)閉(bi)(bi)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)由(you)于表(biao)面(mian)氧化膜(mo)的(de)(de)(de)存在(zai)，機械阻(zu)礙阻(zu)擋了(le)活性(xing)Cl-的(de)(de)(de)浸蝕(shi)(shi)(shi)，耐點蝕(shi)(shi)(shi)能力提(ti)高；阻(zu)礙氧和(he)(he)電(dian)(dian)子(zi)自(zi)由(you)傳輸(shu)，抑制不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)反應，腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)較小。

4. 預(yu)處理(li)對著色的影響(xiang)

 預(yu)處理主要包(bao)括拋光、除(chu)油和活化，徹底清除(chu)試樣表面(mian)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(mian)質量，處理不(bu)(bu)當(dang)，會使色彩不(bu)(bu)均勻、暗淡(dan)、不(bu)(bu)平整，甚至不(bu)(bu)著色，其(qi)中拋光是關鍵的一環。

5. 通過正交試驗確定工藝配(pei)方

 硼(peng)酸(suan)  8.0g/L  、電(dian)位-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ZH-1  4.0mL/L  、pH  8.0