不銹鋼電化(hua)學著(zhu)彩(cai)色酸性溶液成分和工藝(yi)條件見表9-9。配(pei)方(fang)8 (見表9-9)的說明 。本配(pei)方(fang)由上(shang)海交通大(da)學化(hua)學系廖(liao)小珍、錢道蓀、朱新運提出

1. 彩色不銹鋼的交流方波電化學著色

 試樣采(cai)用(yong)1Cr18Ni9Ti光亮不(bu)銹(xiu)鋼，經過前(qian)處理(li)后，采(cai)用(yong)交流方(fang)波電(dian)化學(xue)法進行著色。實驗(yan)裝置(zhi)見圖9-14.電(dian)解電(dian)流交流方(fang)波波形見圖9-15.著色液組成(cheng)：鉻酐（CrO₃)  250g/L  、硫酸（H₂SO₄)  490g/L 。

2. 著色(se)液(ye)溫度的選擇

 不銹鋼在鉻酸(suan)－硫酸(suan)體系(xi)中(zhong)，較高(gao)溫度(du)下便出(chu)現化(hua)學著色(se)，為了消除化(hua)學著色(se)的(de)(de)影響，以(yi)便于電解(jie)者色(se)的(de)(de)控制，表9-24為試樣在不同溫度(du)的(de)(de)鉻酸(suan)、硫酸(suan)溶液(ye)中(zhong)浸泡(pao)1h的(de)(de)化(hua)學著色(se)情況。

根據表9-24的結果，著(zhu)色(se)液的溫(wen)度選擇55℃,既能避免化學著(zhu)色(se)的影響，亦可縮短電解(jie)著(zhu)色(se)的時間。

3. 電解(jie)參數對鋼表(biao)面膜(mo)顏色(se)的影響

  表(biao)9-25列出交流(liu)方波(bo)(bo)電(dian)(dian)解法制備彩色(se)(se)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)通(tong)電(dian)(dian)量與(yu)著色(se)(se)膜(mo)顏(yan)(yan)色(se)(se)的(de)(de)關系。由表(biao)9-25的(de)(de)數據可看出，隨著通(tong)電(dian)(dian)量的(de)(de)增加，不銹(xiu)鋼(gang)表(biao)面顏(yan)(yan)色(se)(se)的(de)(de)變化(hua)趨(qu)勢與(yu)化(hua)學著色(se)(se)法相同(tong)，即茶色(se)(se)→藍色(se)(se)→黃色(se)(se)→紅色(se)(se)→綠(lv)色(se)(se)。但鋼(gang)表(biao)面顏(yan)(yan)色(se)(se)并不完全取決于(yu)通(tong)電(dian)(dian)量的(de)(de)大(da)小(xiao)，而與(yu)電(dian)(dian)流(liu)幅(fu)值、方波(bo)(bo)周期(qi)T密切相關。

 ①. 電(dian)流(liu)密度i的影響。固定方(fang)波周(zhou)期，在(zai)相同通電(dian)量的情況下，電(dian)流(liu)密度越大，由于(yu)反應速率(lv)快，鋼表面顏色偏向于(yu)膜厚(hou)方(fang)向。（比較(jiao)試樣2、3)。

 ②. 方(fang)波(bo)周(zhou)期(qi)T的影(ying)響。試(shi)樣5、6及試(shi)樣7、8的比較可見，相同(tong)通電(dian)(dian)量(liang)和(he)電(dian)(dian)流密度(du)下，周(zhou)期(qi)T越(yue)長(chang)，鋼表面顏色偏向膜厚方(fang)向。

 ③. 通電時間的影響。在相同電流(liu)密(mi)度(du)和(he)周期(qi)下，通電時間越長，膜越厚，鋼表面(mian)顏色(se)隨(sui)膜厚變化。

4. 適當厚(hou)度(du)的氧化膜層及其相應色(se)彩的控(kong)制方法

只要(yao)適當調整電流(liu)密度(du)i、方波周期T、通電周期數N,即(ji)可得到適當厚度(du)的(de)(de)(de)氧化膜層，從而得到所需的(de)(de)(de)色(se)(se)(se)彩。利(li)用此法(fa)已(yi)制備出茶(cha)色(se)(se)(se)、藍色(se)(se)(se)、黃色(se)(se)(se)、紅色(se)(se)(se)、綠色(se)(se)(se)各顏色(se)(se)(se)系列(lie)的(de)(de)(de)十多種色(se)(se)(se)調不(bu)同的(de)(de)(de)彩色(se)(se)(se)不(bu)銹鋼，交流(liu)方波電解著色(se)(se)(se)法(fa)的(de)(de)(de)出色(se)(se)(se)范(fan)圍寬，顏色(se)(se)(se)控制容易(yi)，色(se)(se)(se)彩均勻亮麗，重現性(xing)良(liang)好。這是化學著色(se)(se)(se)法(fa)難以比擬的(de)(de)(de)。

5. 交流方波電解著色法的規律（根據(ju)表(biao)9-25)

 ①. 消(xiao)除界(jie)(jie)面(mian)溶液(ye)(ye)的(de)濃(nong)度(du)差。在交(jiao)流(liu)方波電(dian)解周(zhou)期內，通過方波正半周(zhou)電(dian)流(liu)時，表面(mian)發生陽(yang)極(ji)氧(yang)化，形成氧(yang)化膜層；在方波負半周(zhou)內，形成的(de)膜層適當硬(ying)化，同時消(xiao)除界(jie)(jie)面(mian)溶液(ye)(ye)的(de)濃(nong)度(du)差。

 ②. 氧化膜(mo)(mo)層的厚(hou)度形成的影響(xiang)因(yin)素。在通(tong)過總電量相同的情(qing)況下，不銹鋼表面(mian)形成的氧化膜(mo)(mo)層的厚(hou)度與(yu)方波周(zhou)期、電流密度大小有(you)關。

 ③. 在相(xiang)同周(zhou)期、相(xiang)同通電(dian)量的情況下，電(dian)流密(mi)度(du)(du)越小，反應速率越慢，濃差(cha)極化影響減(jian)少(shao)，膜厚度(du)(du)偏(pian)薄。

 ④. 在相(xiang)同(tong)電(dian)流密度、相(xiang)同(tong)通電(dian)情況下(xia)，方波周期(qi)越(yue)長，電(dian)極界面濃差擴散層增(zeng)厚，表現出氧化(hua)膜層偏厚的(de)現象。

6. 交流方波電解(jie)著色技術的優點(dian)

 ①. 顏色(se)(se)控(kong)制簡(jian)單容(rong)易。只要調節好(hao)所需(xu)(xu)顏色(se)(se)的(de)工(gong)作參(can)數(shu)（電(dian)流密度、方波周期、通電(dian)周期數(shu)），制得的(de)鋼表面(mian)顏色(se)(se)的(de)重(zhong)現性(xing)很理想。而化學著色(se)(se)法對(dui)顏色(se)(se)的(de)控(kong)制需(xu)(xu)借助(zhu)于電(dian)位控(kong)制裝置。

 ②. 利用(yong)電解(jie)著色法可降(jiang)低著色液的溫度至55℃,縮短著色時(shi)間，優于化學著色法。

 ③. 交流方波電解技(ji)術制備(bei)彩(cai)色(se)不銹鋼的(de)出色(se)范(fan)圍廣，可獲得的(de)色(se)彩(cai)種類十(shi)分豐富。

7. 不銹鋼著色前處理

  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(gang)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(zhu)：①. 固膜處理： 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。