不銹鋼(gang)電化學著(zhu)彩色酸(suan)性溶液成分(fen)和工藝條件見(jian)表9-9。配方4 (見(jian)表9-9)的說明 。本配方由長沙中(zhong)南(nan)大學冶金物理(li)化學與材料(liao)化學研究所 何新快、陳白珍、周寧波、張欽發提出(chu)。
1. 重(zhong)鉻酸(suan)鉀用量對(dui)成膜(mo)速率及其(qi)顏(yan)色的影響
重鉻(ge)酸鉀(jia)是主成膜(mo)物質，提供三(san)價(jia)鉻(ge)在陽(yang)極表面(mian)達到臨界值水(shui)解而生成金屬著色膜(mo)。其他成分不變，改(gai)變重鉻(ge)酸鉀(jia)用量，其對著色膜(mo)的(de)影響見表9-17。
由表9-17可見，隨(sui)著重(zhong)鉻酸(suan)鉀(jia)用(yong)量的增加，其他成分不變，成膜(mo)(mo)(mo)速(su)(su)率(lv)加快(kuai)，所得著色膜(mo)(mo)(mo)的質量也(ye)越均(jun)勻，致密。但(dan)當其達到50g/L時，成膜(mo)(mo)(mo)速(su)(su)率(lv)幾乎不變。選取重(zhong)鉻酸(suan)鉀(jia)含量為(wei)40g/L。
2. 硫酸(suan)錳用量(liang)對成(cheng)膜速率(lv)及其(qi)顏(yan)色的影響(xiang)
硫(liu)酸錳是輔(fu)助成(cheng)膜劑(ji)，其(qi)他成(cheng)分(fen)不變，改變硫(liu)酸錳用量，對成(cheng)膜速率及其(qi)顏色的影(ying)響見表(biao)9-18。
從(cong)表9-18可見，硫(liu)酸錳(meng)的用量(liang)既影響著色速(su)率，又影響著色膜的質量(liang)。硫(liu)酸錳(meng)的最佳含量(liang)取20g/L為(wei)宜。
3. 硫酸銨(an)的主(zhu)要作用
銨離子（NH+4)能配位三價鉻離子及被溶解下來的鎳離子（Ni2+),控制反應速率。其含量偏高，成膜速率太快，易掉色；含量偏低，配位不了溶解下來的鎳、鉻等離子，致使電解液老化，成膜速率減緩。硫酸銨的最佳含量以20g/L為宜。
4. 添加劑A的(de)作(zuo)用及其影響
添加(jia)劑A是鉬(mu)酸根鹽，它參與成膜(mo)(mo)(mo)，促(cu)進氧(yang)化(hua)膜(mo)(mo)(mo)的形成。它能使不銹鋼表面鈍化(hua)而生成鉬(mu)系列金屬氧(yang)化(hua)物（如二氧(yang)化(hua)鉬(mu)，氧(yang)化(hua)亞鉬(mu)等），使得著色(se)膜(mo)(mo)(mo)致密，提(ti)高(gao)著色(se)膜(mo)(mo)(mo)的耐(nai)蝕性、耐(nai)磨性。分別改變添加(jia)劑A的用(yong)量，其對膜(mo)(mo)(mo)的影響(xiang)見表9-19。
由表9-19可知，沒有添加(jia)(jia)劑(ji)A的(de)(de)著(zhu)(zhu)(zhu)色液著(zhu)(zhu)(zhu)不上金黃色而是黑色的(de)(de)，隨著(zhu)(zhu)(zhu)其(qi)用(yong)量的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，著(zhu)(zhu)(zhu)色膜變(bian)得致密(mi)且光亮，當(dang)其(qi)用(yong)量達到15g/L時，再增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)用(yong)量，對成(cheng)膜幾乎(hu)無影響。添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)最(zui)佳含量以9~12g/L為宜。
5. 添加劑B的作(zuo)用及(ji)其影響
添(tian)加劑(ji)B是過(guo)渡(du)區金(jin)屬(shu)硫酸鹽(yan)，具(ju)有光亮劑(ji)的作(zuo)用，提高著色膜的光亮性、色澤，且重現性好。其(qi)他成分不變，改變添(tian)加劑(ji)B的用量(liang)，其(qi)對成膜的影(ying)響(xiang)見表(biao)9-20。
由表9-20可見，沒有添加劑(ji)(ji)B的(de)(de)著(zhu)色液著(zhu)上的(de)(de)金黃色膜不光(guang)亮。添加劑(ji)(ji)B的(de)(de)最佳用量以(yi)10g/L為宜。
6. 溫度與時(shi)間(jian)的影(ying)響(xiang)
實驗發現，溫度升高，電解著色(se)的速(su)率增大。當(dang)溫度在10~30℃內變化(hua)，著色(se)速(su)率變化(hua)不大。在20℃恒溫下，著色(se)時間與著色(se)膜顏色(se)的關系見表9-21。
由表(biao)9-21可知，電解著(zhu)金(jin)黃色(se)的時(shi)間為(wei)12~15min,有利于試樣著(zhu)色(se)的控制，能得(de)到重現性好的成(cheng)品(pin)。
7. 電解著色(se)工藝流程
不銹鋼試樣①→化學除油②→水洗→拋光活化處理③→水洗→電化學著色④→水洗→封閉處理⑤→沸水干燥。
注：①. 材料為1Cr18Ni9Ti不(bu)銹鋼 .
②. 化學除油(you)一定要將不(bu)銹鋼上的油(you)除干凈，否(fou)則著不(bu)上金色或著色不(bu)均勻。除油(you)液(ye)組(zu)分為：氫氧(yang)化鈉40g/L,碳酸鈉60g/L,OP乳(ru)化劑5mL/L,除油(you)溫(wen)度60~70℃,時間8~12min。
③. 拋光(guang)活(huo)(huo)化(hua)(hua)液組分。硫酸(suan)200ml/L,鹽酸(suan)70mL/L,硝酸(suan)20mL/L,溫度40~60℃,時(shi)間2~3min.要控(kong)制好活(huo)(huo)化(hua)(hua)程度。活(huo)(huo)化(hua)(hua)時(shi)間不夠，著色(se)(se)速率慢，著色(se)(se)不均(jun)勻，結合(he)力差；活(huo)(huo)化(hua)(hua)時(shi)間太長，不銹鋼易(yi)產生過腐蝕。
④. 電化學著色，按配方4 的成分和工藝(yi)條件進行。不銹(xiu)鋼作陽(yang)極，鉛板作陰(yin)極，陰(yin)陽(yang)兩極的面積之比為(wei)3:1.所用試劑均(jun)為(wei)分析純。
⑤. 封閉處理。由于著色膜的附著力強，且致密耐路，對一般不銹鋼裝審器材，可直接封閉處理，無需固膜處理。封閉處理液組成為；硅酸鈉（Na2Sio3)2%~4%,添加劑1.5%,表面活性劑0.5%,封閉處理溫度70~90℃,時間5~6min.
8. 著色膜性能檢驗
①. 耐磨性實驗
按(an)GB 1768-79進(jin)行(xing)耐(nai)磨性實驗。橡皮輪加壓5N,實驗3min,膜(mo)層顏(yan)色基本不變，該著色膜(mo)具(ju)有(you)優(you)良的耐(nai)磨性。
②. 耐腐蝕(shi)性
按GB 4334.6-84,將著色(se)后(hou)的樣(yang)(yang)品和未(wei)著色(se)的空白(bai)不(bu)銹(xiu)鋼試(shi)樣(yang)(yang)進行耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性對照實驗，空白(bai)不(bu)銹(xiu)鋼試(shi)樣(yang)(yang)的失(shi)重腐(fu)蝕(shi)率(lv)(lv)為(wei)30.65g/(㎡·h)而(er)金黃膜試(shi)樣(yang)(yang)的失(shi)重腐(fu)蝕(shi)率(lv)(lv)為(wei)1.28g/(㎡2·h),僅(jin)約為(wei)空白(bai)不(bu)銹(xiu)鋼的1/30。因而(er)該著色(se)膜具(ju)有(you)優(you)良的耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性。
