不銹鋼電化學著彩色酸性(xing)溶(rong)液成分和工藝(yi)條(tiao)件見表(biao)9-9。配方(fang)8 (見表(biao)9-9)的(de)說明(ming) 。本配方(fang)由上海交通大學化學系廖小珍(zhen)、錢道(dao)蓀(sun)、朱新運提出

1. 彩色不銹鋼的交流方波電化學著色

 試樣采用1Cr18Ni9Ti光亮不銹鋼，經(jing)過前處理(li)后，采用交流方波電(dian)化學法進行著色。實驗裝置見(jian)圖(tu)(tu)9-14.電(dian)解電(dian)流交流方波波形見(jian)圖(tu)(tu)9-15.著色液組成：鉻酐(gan)（CrO₃)  250g/L  、硫酸（H₂SO₄)  490g/L 。

2. 著色液溫度的(de)選擇

 不(bu)銹鋼在(zai)鉻(ge)酸(suan)－硫酸(suan)體系中，較高溫度(du)下便出(chu)現(xian)化學著(zhu)色，為了消除化學著(zhu)色的(de)影(ying)響(xiang)，以(yi)便于電(dian)解者色的(de)控制(zhi)，表9-24為試樣在(zai)不(bu)同(tong)溫度(du)的(de)鉻(ge)酸(suan)、硫酸(suan)溶液中浸(jin)泡1h的(de)化學著(zhu)色情況。

根據表9-24的(de)結果，著(zhu)色(se)液(ye)的(de)溫度選(xuan)擇55℃,既(ji)能(neng)避免化學著(zhu)色(se)的(de)影響，亦可縮(suo)短電解著(zhu)色(se)的(de)時間。

3. 電解參(can)數對鋼(gang)表(biao)面膜顏色(se)的影響

  表(biao)(biao)9-25列出交(jiao)流方波(bo)電(dian)解法制備彩色(se)(se)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)通電(dian)量(liang)與著(zhu)色(se)(se)膜(mo)顏(yan)色(se)(se)的(de)關(guan)系(xi)。由表(biao)(biao)9-25的(de)數(shu)據可看出，隨(sui)著(zhu)通電(dian)量(liang)的(de)增加，不銹(xiu)鋼(gang)表(biao)(biao)面(mian)顏(yan)色(se)(se)的(de)變化(hua)(hua)趨(qu)勢與化(hua)(hua)學著(zhu)色(se)(se)法相(xiang)(xiang)同，即茶色(se)(se)→藍(lan)色(se)(se)→黃色(se)(se)→紅色(se)(se)→綠色(se)(se)。但(dan)鋼(gang)表(biao)(biao)面(mian)顏(yan)色(se)(se)并不完(wan)全取決于通電(dian)量(liang)的(de)大小，而(er)與電(dian)流幅值、方波(bo)周期(qi)T密(mi)切相(xiang)(xiang)關(guan)。

 ①. 電流(liu)密度i的影(ying)響。固定(ding)方(fang)(fang)波周期，在相同通電量的情況下，電流(liu)密度越大，由于(yu)反應速(su)率快，鋼表面(mian)顏(yan)色偏向于(yu)膜(mo)厚方(fang)(fang)向。（比較試樣2、3)。

 ②. 方波周期T的(de)影響。試樣5、6及試樣7、8的(de)比較可見，相(xiang)同(tong)通電(dian)量和電(dian)流密度下，周期T越(yue)長，鋼表面(mian)顏色偏向膜厚(hou)方向。

 ③. 通(tong)電(dian)(dian)(dian)時(shi)間的影響。在相同電(dian)(dian)(dian)流密(mi)度和周期下(xia)，通(tong)電(dian)(dian)(dian)時(shi)間越長，膜越厚(hou)，鋼(gang)表面(mian)顏(yan)色隨膜厚(hou)變化。

4. 適當(dang)厚(hou)度的氧化膜層及其相應色(se)彩的控制方法(fa)

只要適當調(diao)整電流(liu)密度i、方波(bo)周期T、通電周期數N,即可得(de)到(dao)適當厚度的(de)(de)氧化(hua)膜層(ceng)，從而(er)得(de)到(dao)所需的(de)(de)色(se)(se)彩。利用(yong)此法(fa)(fa)已制備出茶(cha)色(se)(se)、藍(lan)色(se)(se)、黃色(se)(se)、紅色(se)(se)、綠(lv)色(se)(se)各顏色(se)(se)系列的(de)(de)十多種(zhong)色(se)(se)調(diao)不同的(de)(de)彩色(se)(se)不銹鋼，交流(liu)方波(bo)電解著(zhu)色(se)(se)法(fa)(fa)的(de)(de)出色(se)(se)范圍寬，顏色(se)(se)控(kong)制容易，色(se)(se)彩均勻亮麗，重現性良好(hao)。這是化(hua)學著(zhu)色(se)(se)法(fa)(fa)難以比擬的(de)(de)。

5. 交流方波電解著(zhu)色法的規(gui)律(lv)（根(gen)據表9-25)

 ①. 消除界面(mian)(mian)溶(rong)液的(de)濃度差(cha)。在(zai)交(jiao)流方(fang)波電解周期內，通過方(fang)波正半(ban)周電流時，表面(mian)(mian)發(fa)生(sheng)陽極(ji)氧(yang)化(hua)，形成氧(yang)化(hua)膜層；在(zai)方(fang)波負半(ban)周內，形成的(de)膜層適當硬化(hua)，同時消除界面(mian)(mian)溶(rong)液的(de)濃度差(cha)。

 ②. 氧(yang)化膜(mo)層的(de)厚度(du)形(xing)成的(de)影響因素。在通過總電(dian)量相同的(de)情況下，不銹鋼表面形(xing)成的(de)氧(yang)化膜(mo)層的(de)厚度(du)與方波周期、電(dian)流(liu)密度(du)大小有關(guan)。

 ③. 在相(xiang)同(tong)周期(qi)、相(xiang)同(tong)通電量(liang)的情況下，電流密度越小，反應速率越慢(man)，濃差極化影響減(jian)少(shao)，膜厚度偏薄。

 ④. 在相同(tong)電(dian)流密度、相同(tong)通電(dian)情況下，方波周(zhou)期越長，電(dian)極界面濃差擴(kuo)散層(ceng)增厚，表現出氧化膜層(ceng)偏厚的現象。

6. 交(jiao)流(liu)方(fang)波電(dian)解著色技術的(de)優點

 ①. 顏色控制簡單(dan)容易。只要調(diao)節好所(suo)需(xu)顏色的工作參數（電流密(mi)度(du)、方波周(zhou)期、通電周(zhou)期數），制得(de)的鋼表面顏色的重(zhong)現性很(hen)理想。而化學著色法(fa)對顏色的控制需(xu)借助于電位控制裝置。

 ②. 利用電(dian)解著(zhu)(zhu)色(se)(se)法可降低著(zhu)(zhu)色(se)(se)液的(de)溫度至(zhi)55℃,縮短著(zhu)(zhu)色(se)(se)時間，優于化學著(zhu)(zhu)色(se)(se)法。

 ③. 交流方波電(dian)解技術制備彩色(se)不(bu)銹鋼的出(chu)色(se)范圍廣，可獲得的色(se)彩種類十分(fen)豐(feng)富(fu)。

7. 不銹(xiu)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(zhu)色后處理

著色后→清洗→固膜處理^①→清洗→封閉^②→清洗→烘干。

  注(zhu)：①. 固膜(mo)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。