不銹鋼化學(xue)著(zhu)色(se)配方 23 (表8-9)，本配方由南京理工大(da)學(xue)(xue)材料科學(xue)(xue)與工程系 曹榮(rong)、樊(fan)新民和南京醫科大(da)學(xue)(xue)口腔醫學(xue)(xue)院(yuan) 陳文靜(jing)、趙春陽、胡芳(fang)于2005年(nian)10月提出。

 他們為了獲得重現性良好、色彩鮮艷的不銹鋼表面色彩和了解不銹鋼表面著色膜成分，采用電位控制不銹鋼表面著色方法；并利用俄歇能譜分析表面膜層成分。通過利用電位變化曲線能夠控制不銹鋼表面氧化膜的厚度，使著色工藝易于控制。

1. 著色(se)工藝(yi)步驟(zou)

  除油→清洗→浸酸活化→清洗→控電位浸漬著色→清洗吹干→固膜處理（H₃PO₄ 2.5g/L, CrO3 250g/L, DK 0.2~1A/d㎡,試樣陰極電解5~10min,陽極Pb板）→封閉處理→清洗→吹干。

 著(zhu)(zhu)色(se)液見表 8-9 配方(fang)23, 著(zhu)(zhu)色(se)實驗裝(zhuang)置(zhi)示意(yi)圖見圖8-23。

2. 著色工藝參(can)數的影(ying)響

 ①. 著色時間

   在溫度、著(zhu)色(se)(se)液濃度確(que)定(ding)的(de)條(tiao)件(jian)下，著(zhu)色(se)(se)時(shi)間(jian)加長，膜(mo)層加厚(hou)，顏色(se)(se)按藍(lan)、金黃、紅、綠變化(hua)(hua)。時(shi)間(jian)過長，氧化(hua)(hua)膜(mo)變得粗糙，甚至(zhi)粉化(hua)(hua)。當試樣著(zhu)色(se)(se)電位(wei)與著(zhu)色(se)(se)起始(shi)電位(wei)差超過30mV時(shi)，表面氧化(hua)(hua)膜(mo)迅(xun)速溶(rong)解，著(zhu)色(se)(se)膜(mo)質量與時(shi)間(jian)的(de)關系見表 8-28。

  著色(se)時間(jian)長于15min后(hou)，色(se)澤變得(de)不均(jun)勻，難以區(qu)分具(ju)體色(se)調。

  ②. 著色液溫度(du)

  所用配方在低于55℃時將不(bu)能著(zhu)色(se)(se)(se)(se)，較(jiao)(jiao)好的溫度(du)范(fan)圍(wei)是80~95℃,高于此范(fan)圍(wei)，溶液水分蒸發較(jiao)(jiao)快(kuai)，氧化變強，著(zhu)色(se)(se)(se)(se)周期縮短(duan)，顏色(se)(se)(se)(se)控制困難。較(jiao)(jiao)低溫度(du)使著(zhu)色(se)(se)(se)(se)過程加長(chang)，利于色(se)(se)(se)(se)彩控制，著(zhu)色(se)(se)(se)(se)效果好。圖8-24為不(bu)同溫度(du)下顏色(se)(se)(se)(se)－時間(jian)關系曲線。

 ③. 電(dian)位(wei)的影響(xiang)

  氧化膜是多孔膜，隨著膜的增厚，陽極反應（M→M²⁺+2e,M為Fe、Cr、Ni等）在氧化膜的孔底部進行，陰極反應在膜的表面進行。陽極反應產物通過孔向外擴散。在陰極區，溶液中的六價鉻離子的電子還原為Cr³⁺(Cr₂O^2-₇+14N⁺+6e → 2Cr³⁺+7H₂O),當M²⁺、Cr³⁺達到一定濃度時。兩極反應產生的金屬離子發生水解作用，形成表面氧化膜（MpCrqOr): pM²⁺+gCr³⁺+rH₂O →MpCrqOr+2rH⁺.在孔口和孔底之間建立了擴散電勢Δμ,隨著膜的加厚，Δμ增大，試樣與參比Pt電極之間的電位差被削弱，趨于減小，實驗測定的電位－時間曲線見圖8-25.圖中曲線所示217mV處為著色起始電位，著色終止電位Eo=191mV,不同電位對應不同的膜層厚度，即對應不同的色彩，和用數字電壓表測這一區間的不同電壓值可得到不同色調的著色效果。

④. 其(qi)他工(gong)藝(yi)參數

   除油、浸(jin)酸活(huo)化的樣(yang)品比未(wei)活(huo)化的樣(yang)品著(zhu)色(se)過程(cheng)加快，提前(qian)0.5~1min到達著(zhu)色(se)起始(shi)電位。

  固膜(mo)使氧化膜(mo)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)、耐(nai)磨性(xing)顯著(zhu)提(ti)高，未固膜(mo)處理的(de)(de)表面顏色(se)在同(tong)等負(fu)荷砂紙（600#)的(de)(de)擦拭下更易于(yu)被(bei)擦掉。

  固膜(mo)過(guo)程(cheng)中，新的(de)膜(mo)層在(zai)氧化膜(mo)孔隙(xi)或表(biao)面(mian)形成、增厚，增厚了的(de)膜(mo)層使表(biao)面(mian)色(se)彩(cai)變化，因此，固膜(mo)控制著色(se)彩(cai)的(de)變化。

3. 著色膜(mo)層的成(cheng)分

  用俄歇(xie)電(dian)子能譜分析，原(yuan)子數分數：2.34% S、53.92% O、31.05% Cr、12.69% Fe。

   質量(liang)分數：2.3% S、26.45% O、49.52% Cr、21.73% Fe.