不銹鋼電化學(xue)著彩色酸性(xing)溶液成分和(he)工藝條件(jian)見表9-9。配方8 (見表9-9)的說明 。本配方由(you)上海交通(tong)大學(xue)化學(xue)系廖小珍、錢(qian)道蓀、朱(zhu)新運(yun)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光亮不銹(xiu)鋼，經(jing)過前處理后，采(cai)用(yong)交(jiao)流(liu)(liu)方波(bo)電化學(xue)法進(jin)行著色(se)。實驗裝置見圖9-14.電解電流(liu)(liu)交(jiao)流(liu)(liu)方波(bo)波(bo)形(xing)見圖9-15.著色(se)液組成：鉻(ge)酐（CrO₃)  250g/L  、硫酸（H₂SO₄)  490g/L 。

2. 著(zhu)色液溫度的(de)選(xuan)擇

 不銹鋼在(zai)鉻酸－硫(liu)酸體(ti)系中(zhong)，較高溫度(du)下便出現化學(xue)著色，為了消除化學(xue)著色的影響(xiang)，以便于電解者色的控(kong)制，表(biao)9-24為試樣(yang)在(zai)不同溫度(du)的鉻酸、硫(liu)酸溶(rong)液中(zhong)浸泡1h的化學(xue)著色情(qing)況。

根(gen)據表9-24的結果，著(zhu)色(se)液的溫度(du)選擇(ze)55℃,既能避免化學著(zhu)色(se)的影響，亦可縮短電(dian)解著(zhu)色(se)的時間(jian)。

3. 電解參數對鋼表面膜(mo)顏色的(de)影響(xiang)

  表9-25列出交流(liu)方波(bo)電(dian)解法制(zhi)備彩色(se)(se)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)通電(dian)量(liang)與著(zhu)(zhu)色(se)(se)膜(mo)顏(yan)(yan)色(se)(se)的(de)(de)(de)關(guan)系。由表9-25的(de)(de)(de)數據(ju)可看出，隨著(zhu)(zhu)通電(dian)量(liang)的(de)(de)(de)增加，不(bu)銹鋼(gang)表面顏(yan)(yan)色(se)(se)的(de)(de)(de)變化(hua)趨勢與化(hua)學著(zhu)(zhu)色(se)(se)法相同，即茶(cha)色(se)(se)→藍色(se)(se)→黃色(se)(se)→紅色(se)(se)→綠色(se)(se)。但鋼(gang)表面顏(yan)(yan)色(se)(se)并不(bu)完全取決于通電(dian)量(liang)的(de)(de)(de)大小，而與電(dian)流(liu)幅值(zhi)、方波(bo)周期T密切相關(guan)。

 ①. 電(dian)流密度(du)i的影響。固定方波周期，在(zai)相同(tong)通(tong)電(dian)量的情況下，電(dian)流密度(du)越大，由于反應速率快，鋼表面顏色偏(pian)向(xiang)于膜(mo)厚方向(xiang)。（比(bi)較試樣2、3)。

 ②. 方波周(zhou)(zhou)期T的影響。試(shi)樣(yang)5、6及試(shi)樣(yang)7、8的比(bi)較可見，相同通電量(liang)和(he)電流密(mi)度(du)下，周(zhou)(zhou)期T越長，鋼表面顏(yan)色偏向(xiang)膜厚方向(xiang)。

 ③. 通電時間的影響。在相同電流密度和周期下，通電時間越長，膜(mo)越厚，鋼(gang)表(biao)面顏色隨膜(mo)厚變化。

4. 適當(dang)厚度的氧化(hua)膜層及(ji)其相應色彩的控制方(fang)法

只要適當(dang)(dang)調整電(dian)流(liu)密度i、方波周期(qi)T、通(tong)電(dian)周期(qi)數N,即可得到適當(dang)(dang)厚(hou)度的(de)氧化膜(mo)層，從而得到所需的(de)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)彩。利(li)用此法已制備出茶(cha)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)、藍(lan)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)、黃色(se)(se)(se)(se)(se)(se)、紅色(se)(se)(se)(se)(se)(se)、綠色(se)(se)(se)(se)(se)(se)各顏色(se)(se)(se)(se)(se)(se)系列的(de)十多種色(se)(se)(se)(se)(se)(se)調不同(tong)的(de)彩色(se)(se)(se)(se)(se)(se)不銹鋼，交流(liu)方波電(dian)解著色(se)(se)(se)(se)(se)(se)法的(de)出色(se)(se)(se)(se)(se)(se)范圍(wei)寬，顏色(se)(se)(se)(se)(se)(se)控制容易(yi)，色(se)(se)(se)(se)(se)(se)彩均勻(yun)亮麗，重現性良好。這是化學著色(se)(se)(se)(se)(se)(se)法難以(yi)比擬的(de)。

5. 交流(liu)方波電解著色法(fa)的規律（根(gen)據表9-25)

 ①. 消(xiao)除界面(mian)(mian)溶(rong)液的(de)濃度差。在交流方波電解周(zhou)(zhou)期內(nei)，通(tong)過方波正半(ban)周(zhou)(zhou)電流時，表面(mian)(mian)發生陽極氧化(hua)，形(xing)成(cheng)(cheng)氧化(hua)膜層(ceng)；在方波負半(ban)周(zhou)(zhou)內(nei)，形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)膜層(ceng)適當硬化(hua)，同時消(xiao)除界面(mian)(mian)溶(rong)液的(de)濃度差。

 ②. 氧(yang)化膜層(ceng)的(de)厚度形成的(de)影(ying)響因素(su)。在通過總(zong)電(dian)量相同(tong)的(de)情(qing)況下，不銹鋼表(biao)面形成的(de)氧(yang)化膜層(ceng)的(de)厚度與方波周(zhou)期(qi)、電(dian)流密度大小有(you)關。

 ③. 在(zai)相同(tong)周期、相同(tong)通電量的(de)情況(kuang)下，電流(liu)密度越小，反(fan)應速率越慢，濃(nong)差極化影響(xiang)減少，膜厚度偏薄。

 ④. 在相(xiang)同電(dian)流(liu)密度、相(xiang)同通電(dian)情況下，方波周期越(yue)長，電(dian)極界面濃差擴散層(ceng)(ceng)增厚(hou)，表現出氧(yang)化膜(mo)層(ceng)(ceng)偏厚(hou)的現象。

6. 交流方波(bo)電解著色技術的優(you)點

 ①. 顏色(se)控(kong)制簡(jian)單容(rong)易(yi)。只要調節(jie)好所需顏色(se)的(de)(de)工作參數(shu)（電流密度、方波周期、通電周期數(shu)），制得的(de)(de)鋼表面顏色(se)的(de)(de)重現性很理想。而(er)化學著色(se)法(fa)對顏色(se)的(de)(de)控(kong)制需借助于電位控(kong)制裝(zhuang)置。

 ②. 利用電解著(zhu)色(se)法可降低著(zhu)色(se)液的溫度至55℃,縮(suo)短(duan)著(zhu)色(se)時(shi)間，優(you)于(yu)化學著(zhu)色(se)法。

 ③. 交流方波電(dian)解技術(shu)制備彩色不銹(xiu)鋼的出色范圍廣(guang)，可獲得的色彩種(zhong)類十分豐富。

7. 不(bu)銹鋼著色前處(chu)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(xiu)鋼著(zhu)色后(hou)處理

著色后→清洗→固膜處理^①→清洗→封閉^②→清洗→烘干。

  注：①. 固(gu)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。