不銹鋼電化學著彩色(se)酸性溶液成分和工藝條件見(jian)表9-9。配(pei)方1 (見表9-9)的(de)說明 。本配方(fang)由南京大學應用(yong)化學研(yan)究(jiu)所方(fang)景禮、劉琴、韓克(ke)平(ping)、陳耀輝提出。

1. 陰極(ji)電沉(chen)積法(fa)

  從鉬酸鹽溶液中電解(jie)獲得藍色(se)不(bu)銹鋼(gang)轉化膜。

2. 工(gong)藝(yi)過程

  304不銹鋼經沾有氧化鎂粉的細砂紙打磨，在5%硝酸溶液活化和水洗后，直接浸入鉬酸鈉100g/L溶液中，在pH=6.5、溫度40℃和電流密度0.15A/d㎡的條件下進行陰極處理20s,即可得到藍色的不銹鋼膜層。

3. 膜層的熱穩定性

 將藍(lan)色(se)膜(mo)層置于(yu)烘箱中(zhong)60℃老化(hua)30分鐘，膜(mo)層顏(yan)色(se)不變。繼(ji)續延長老化(hua)時間，膜(mo)層也(ye)不發生變化(hua)。表明(ming)藍(lan)色(se)不銹鋼(gang)適于(yu)在(zai)一般環境(jing)下作為裝飾層。

4. 藍(lan)色(se)膜(mo)層的厚度(du)分析

   用40kV和15μA的(de)Ar+流(liu)對不(bu)銹(xiu)鋼的(de)藍色表(biao)面膜進行深(shen)度剝(bo)蝕(shi)，同時用AES測定各組成(cheng)元(yuan)素(su)的(de)原子分數隨時間的(de)變(bian)化曲線，即得(de)AES深(shen)度剝(bo)蝕(shi)圖-圖9-3。

  若把(ba)圖中元素(su)O與基體Fe的深(shen)度剝蝕曲(qu)線的交點處所對應的剝蝕時間與相同條件下(xia)涂有100nm 標準(zhun)氧化鉭(tan)（Ta2O5)的鉭(tan)片用Ar+測射至Ta2O5/Ta界(jie)面(mian)所需的時間作為100nm的厚度進行比(bi)較，按下(xia)式即可求得(de)不銹鋼藍色膜層的厚度：

  由(you)圖9-3和(he)標準TB2O5劃(hua)蝕圖求得(de)藍色(se)不銹鋼彩色(se)膜層(ceng)的厚度為42.7nm。

5. 藍色不銹(xiu)銷表面(mian)膜的元素(su)組成

  圖9-4為藍色(se)藤層的XPS全掃描(miao)圖。由圖大(da)致斷定膜(mo)層主(zhu)要由鉬、氧、磷(lin)等元(yuan)素組成。

  又由圖9-3可見，藍色(se)不銹鋼膜(mo)經一(yi)段時間剝蝕后(hou)，表面污染元素(su)(su)已消除，在(zai)濺射6~20min區(qu)間，膜(mo)層元素(su)(su)含(han)(han)量(liang)基本恒定，鐵的(de)含(han)(han)量(liang)很(hen)低，此時尚未濺射到基體(ti)，由此，由深度剝蝕曲線(xian)組成恒定區(qu)，可以求得(de)藍色(se)不銹鋼膜(mo)的(de)元素(su)(su)百(bai)分組成為(wei)：氧為(wei)54.30%,鉬為(wei)28.40%,磷為(wei)12.11%,鐵為(wei)5.20%。

6. 藍色(se)不銹鋼(gang)膜中組(zu)成元素的價態

 圖9-5為藍色膜層中Mo的XPS高分辨圖。由圖9-5可(ke)以(yi)(yi)求得濺射前Mo的(de)(de)結合能為(wei)232.3eV和(he)235.3eV兩個峰(feng)，分(fen)別對應于MoO3 中(zhong)Mo 的(de)(de)3d5/2的(de)(de)232.6eV 和(he) 3d3/2 的(de)(de)235.3eV, 與(yu)Na2MoO4中(zhong)的(de)(de)3d3/2的(de)(de)232.1eV 和(he)3d3/2 的(de)(de)253.3eV 也很接(jie)近，表(biao)明在(zai)藍色不(bu)銹鋼層(ceng)的(de)(de)表(biao)面，Mo是(shi)以(yi)(yi)六價狀態（MoO3或MoO2-4)存在(zai)的(de)(de)。Ar+濺射10min后，Mo(VI)的(de)(de)3d3/2 峰(feng)（235.3eV)消失，3d3/2 峰(feng)（232.3eV) 稍(shao)稍(shao)移動(dong)至峰(feng)（232.leV),變化不(bu)大(da)。同(tong)時(shi)(shi)出現了一個新峰(feng)（229.3eV),它與(yu)MoO2中(zhong)Mo的(de)(de)3d5/2 的(de)(de)峰(feng)位值229.6eV 接(jie)近，表(biao)明在(zai)膜層(ceng)內(nei)部同(tong)時(shi)(shi)存在(zai)Mo(VI)和(he)Mo(N)兩種狀態。膜內(nei)四價鉬估計是(shi)電解(jie)液中(zhong)鉬酸(suan)鹽被(bei)陰極(ji)還(huan)原的(de)(de)結果。

圖9-6為(wei)藍色不銹鋼(gang)中(zhong)(zhong)磷(lin)的(de)XPS高分辨圖。由圖9-6測得P 的(de)2p 的(de)結(jie)(jie)合(he)能(neng)濺(jian)射前后(hou)為(wei)133.6~133.4eV,它與PO3-4中(zhong)(zhong)P的(de)結(jie)(jie)合(he)能(neng)一(yi)致，表明膜(mo)(mo)內外均存在(zai)磷(lin)酸(suan)鹽(yan)，在(zai)成膜(mo)(mo)過程中(zhong)(zhong)它并未(wei)被還(huan)原。膜(mo)(mo)中(zhong)(zhong)的(de)磷(lin)以(yi)磷(lin)酸(suan)鹽(yan)的(de)形式存在(zai)。