1973年,伊文斯等人提出不銹鋼(gang)著色膜生成原理,當不銹鋼浸入鉻酸和硫酸組成的著色液,在不銹鋼表面上發生電化學反應,見圖8-3,不銹鋼金屬(M)鉻、鎳、鐵等在陽極區放出電子變成金屬離子(M2+)。


陽極區:  M→M2++2e  (8-1)     (M代表Cr、Ni、Fe)


在陰極區含六價鉻的鉻酸接收電子變成三價鉻(Cr3+),反應式如下:


陰極區: HCrO-4+7H++3e → Cr3++4H2O (8-2)


當不銹鋼在溶液中浸漬一段時間后,在金屬/溶液界面上金屬離子(M2+)和Cr3+的濃度達到臨界值,并超過了富鉻的尖晶石氧化物的溶解度,由于水解反應而形成氧化膜,反應式如下:


pM2++qCr3++rH2O → MpCrgOq+2rH+(8-3)


其中  2p+3q=2r (8-4)


圖 3.jpg


 當氧(yang)化膜一旦生成,陽極(ji)(ji)(ji)反應和陰(yin)極(ji)(ji)(ji)反應立即(ji)(ji)分(fen)離,如圖8-3所示(shi),此時(shi),陽極(ji)(ji)(ji)反應仍在氧(yang)化膜的(de)孔(kong)底部即(ji)(ji)不銹(xiu)鋼表(biao)面進行,陰(yin)極(ji)(ji)(ji)反應在膜的(de)表(biao)面進行。陽極(ji)(ji)(ji)反應產物M2+通過微孔(kong)向(xiang)外擴(kuo)散,在孔(kong)口和孔(kong)底之間存在擴(kuo)散電(dian)位(wei)差Δφ,隨著(zhu)(zhu)膜的(de)加厚,Δφ增大。膜厚不同(tong)就產生不同(tong)的(de)干(gan)涉(she)色,這就是控制電(dian)位(wei)差可(ke)著(zhu)(zhu)彩色的(de)基本原理。