不銹鋼化學著(zhu)色配方 23 (表8-9)，本配方由南京(jing)理工大學材料(liao)科學與(yu)工程系 曹榮、樊新民和南京(jing)醫科大學口腔醫學院(yuan) 陳文靜、趙春陽、胡芳于2005年10月提出。

 他們為了獲得重現性良好、色彩鮮艷的不銹(xiu)鋼表面色彩和了解不銹鋼表面著色膜成分，采用電位控制不銹鋼表面著色方法；并利用俄歇能譜分析表面膜層成分。通過利用電位變化曲線能夠控制不銹鋼表面氧化膜的厚度，使著色工藝易于控制。

1. 著色(se)工藝(yi)步驟

  除油→清洗→浸酸活化→清洗→控電位浸漬著色→清洗吹干→固膜處理（H₃PO₄ 2.5g/L, CrO3 250g/L, DK 0.2~1A/d㎡,試樣陰極電解5~10min,陽極Pb板）→封閉處理→清洗→吹干。

 著色(se)液見(jian)(jian)表 8-9 配方(fang)23, 著色(se)實驗裝置示(shi)意圖(tu)見(jian)(jian)圖(tu)8-23。

2. 著(zhu)色工藝(yi)參數的影響

 ①. 著色時(shi)間

   在(zai)溫度、著(zhu)(zhu)色(se)(se)液濃度確定的條件(jian)下(xia)，著(zhu)(zhu)色(se)(se)時間加長(chang)，膜(mo)層加厚，顏色(se)(se)按藍、金黃、紅、綠變(bian)(bian)化(hua)。時間過長(chang)，氧(yang)化(hua)膜(mo)變(bian)(bian)得粗糙，甚至粉化(hua)。當試樣著(zhu)(zhu)色(se)(se)電(dian)位與著(zhu)(zhu)色(se)(se)起始電(dian)位差超過30mV時，表(biao)面氧(yang)化(hua)膜(mo)迅速溶解，著(zhu)(zhu)色(se)(se)膜(mo)質(zhi)量與時間的關(guan)系見表(biao) 8-28。

  著(zhu)色(se)時間(jian)長于15min后(hou)，色(se)澤變得不均勻，難以區分(fen)具體色(se)調(diao)。

  ②. 著色液溫度

  所(suo)用配方在低于(yu)55℃時將(jiang)不(bu)能(neng)著色(se)，較(jiao)(jiao)好的溫度范圍是(shi)80~95℃,高于(yu)此范圍，溶(rong)液水(shui)分蒸(zheng)發較(jiao)(jiao)快(kuai)，氧(yang)化變強，著色(se)周期(qi)縮短，顏色(se)控制困難(nan)。較(jiao)(jiao)低溫度使著色(se)過程加長，利于(yu)色(se)彩控制，著色(se)效果(guo)好。圖8-24為(wei)不(bu)同溫度下顏色(se)－時間關系曲(qu)線。

 ③. 電位的影響(xiang)

  氧化膜是多孔膜，隨著膜的增厚，陽極反應（M→M²⁺+2e,M為Fe、Cr、Ni等）在氧化膜的孔底部進行，陰極反應在膜的表面進行。陽極反應產物通過孔向外擴散。在陰極區，溶液中的六價鉻離子的電子還原為Cr³⁺(Cr₂O^2-₇+14N⁺+6e → 2Cr³⁺+7H₂O),當M²⁺、Cr³⁺達到一定濃度時。兩極反應產生的金屬離子發生水解作用，形成表面氧化膜（MpCrqOr): pM²⁺+gCr³⁺+rH₂O →MpCrqOr+2rH⁺.在孔口和孔底之間建立了擴散電勢Δμ,隨著膜的加厚，Δμ增大，試樣與參比Pt電極之間的電位差被削弱，趨于減小，實驗測定的電位－時間曲線見圖8-25.圖中曲線所示217mV處為著色起始電位，著色終止電位Eo=191mV,不同電位對應不同的膜層厚度，即對應不同的色彩，和用數字電壓表測這一區間的不同電壓值可得到不同色調的著色效果。

④. 其他工藝參數(shu)

   除油、浸酸活化的(de)樣(yang)品比未活化的(de)樣(yang)品著色過程加快，提前0.5~1min到達著色起始(shi)電位(wei)。

  固(gu)膜使氧化(hua)膜的耐蝕性(xing)(xing)、耐磨性(xing)(xing)顯著(zhu)提高，未固(gu)膜處(chu)理的表(biao)面(mian)顏色(se)在同等(deng)負荷砂紙(zhi)（600#)的擦拭下(xia)更(geng)易(yi)于被(bei)擦掉(diao)。

  固(gu)膜(mo)過(guo)程(cheng)中(zhong)，新的(de)(de)膜(mo)層在氧(yang)化膜(mo)孔(kong)隙或表面形成、增厚，增厚了的(de)(de)膜(mo)層使表面色(se)彩(cai)變化，因此，固(gu)膜(mo)控制(zhi)著(zhu)色(se)彩(cai)的(de)(de)變化。

3. 著(zhu)色膜(mo)層的成分(fen)

  用俄歇(xie)電(dian)子能譜分析，原子數(shu)分數(shu)：2.34% S、53.92% O、31.05% Cr、12.69% Fe。

   質量分數(shu)：2.3% S、26.45% O、49.52% Cr、21.73% Fe.