不銹鋼電化學著彩色酸性溶(rong)液成分和工藝條(tiao)件見表(biao)9-9。配方(fang)8 (見表(biao)9-9)的說明(ming) 。本配方(fang)由上海交通(tong)大學化學系廖小(xiao)珍、錢道蓀(sun)、朱(zhu)新運提出

1. 彩色不銹鋼的交流方波電化學著色

 試樣采用1Cr18Ni9Ti光亮不銹鋼，經過前處理后(hou)，采用交流方波(bo)(bo)電化學法進行(xing)著色。實驗裝置見(jian)圖(tu)9-14.電解(jie)電流交流方波(bo)(bo)波(bo)(bo)形見(jian)圖(tu)9-15.著色液組成(cheng)：鉻酐(gan)（CrO₃)  250g/L  、硫酸（H₂SO₄)  490g/L 。

2. 著色液溫度的選(xuan)擇

 不銹鋼(gang)在鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)－硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)體系中，較高溫度(du)下便(bian)出(chu)現化(hua)學(xue)著(zhu)色(se)，為(wei)了消除化(hua)學(xue)著(zhu)色(se)的影響，以便(bian)于電解(jie)者色(se)的控制，表9-24為(wei)試樣在不同溫度(du)的鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)(suan)、硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)溶液中浸(jin)泡(pao)1h的化(hua)學(xue)著(zhu)色(se)情況(kuang)。

根據表9-24的(de)結(jie)果，著色(se)液的(de)溫度(du)選(xuan)擇55℃,既能避(bi)免化學著色(se)的(de)影(ying)響，亦可(ke)縮短(duan)電解著色(se)的(de)時(shi)間。

3. 電解參(can)數對鋼表面(mian)膜顏色的影響

  表(biao)9-25列出(chu)(chu)交流(liu)方(fang)波電解法(fa)制備(bei)彩色(se)(se)(se)(se)不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)通(tong)電量與著(zhu)色(se)(se)(se)(se)膜顏(yan)色(se)(se)(se)(se)的(de)(de)(de)(de)關(guan)系。由表(biao)9-25的(de)(de)(de)(de)數據可看出(chu)(chu)，隨(sui)著(zhu)通(tong)電量的(de)(de)(de)(de)增加，不(bu)(bu)銹鋼表(biao)面(mian)顏(yan)色(se)(se)(se)(se)的(de)(de)(de)(de)變化趨勢與化學(xue)著(zhu)色(se)(se)(se)(se)法(fa)相同(tong)，即茶色(se)(se)(se)(se)→藍色(se)(se)(se)(se)→黃色(se)(se)(se)(se)→紅(hong)色(se)(se)(se)(se)→綠色(se)(se)(se)(se)。但鋼表(biao)面(mian)顏(yan)色(se)(se)(se)(se)并不(bu)(bu)完全取決(jue)于通(tong)電量的(de)(de)(de)(de)大小，而(er)與電流(liu)幅值、方(fang)波周期T密切相關(guan)。

 ①. 電(dian)(dian)流密度(du)i的影響。固定方波周期，在相同通電(dian)(dian)量(liang)的情(qing)況下，電(dian)(dian)流密度(du)越大，由于反應速率快，鋼(gang)表面顏色偏向于膜厚方向。（比較(jiao)試樣2、3)。

 ②. 方波周(zhou)期(qi)T的影(ying)響。試樣(yang)5、6及試樣(yang)7、8的比較可見，相同通電(dian)量和電(dian)流密度下，周(zhou)期(qi)T越長，鋼表面顏色偏向膜厚(hou)方向。

 ③. 通電時間的影響。在相同電流密度和周期下，通電時間越(yue)長(chang)，膜越(yue)厚，鋼表面顏色隨膜厚變化。

4. 適當厚度(du)的(de)氧化膜層及其相應(ying)色彩的(de)控制(zhi)方法

只要適當調整電流密(mi)度(du)i、方波(bo)周期(qi)T、通電周期(qi)數(shu)N,即可得到適當厚度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧化膜層，從而(er)得到所需的(de)(de)(de)(de)(de)(de)色(se)(se)(se)彩。利用此(ci)法已制備出茶色(se)(se)(se)、藍色(se)(se)(se)、黃色(se)(se)(se)、紅色(se)(se)(se)、綠(lv)色(se)(se)(se)各顏色(se)(se)(se)系列的(de)(de)(de)(de)(de)(de)十多種色(se)(se)(se)調不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)彩色(se)(se)(se)不(bu)銹鋼，交(jiao)流方波(bo)電解著(zhu)色(se)(se)(se)法的(de)(de)(de)(de)(de)(de)出色(se)(se)(se)范圍寬，顏色(se)(se)(se)控制容易，色(se)(se)(se)彩均勻亮麗，重現性良好。這是(shi)化學著(zhu)色(se)(se)(se)法難以比(bi)擬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。

5. 交流方波電解著色法的規(gui)律（根(gen)據表9-25)

 ①. 消(xiao)除(chu)界面(mian)溶液的(de)濃(nong)度差。在交流方波(bo)電解(jie)周(zhou)(zhou)期內(nei)，通(tong)過(guo)方波(bo)正半(ban)周(zhou)(zhou)電流時，表面(mian)發生(sheng)陽(yang)極氧化，形成(cheng)氧化膜層；在方波(bo)負半(ban)周(zhou)(zhou)內(nei)，形成(cheng)的(de)膜層適當硬化，同時消(xiao)除(chu)界面(mian)溶液的(de)濃(nong)度差。

 ②. 氧化膜(mo)層的厚度(du)(du)形成(cheng)的影響(xiang)因素(su)。在通過總(zong)電(dian)量相(xiang)同(tong)的情況下，不銹(xiu)鋼(gang)表面(mian)形成(cheng)的氧化膜(mo)層的厚度(du)(du)與方波周(zhou)期、電(dian)流密度(du)(du)大小有關。

 ③. 在相同周期、相同通電量的情況(kuang)下，電流密度越小，反應速率越慢(man)，濃差極化影響減少(shao)，膜厚(hou)度偏薄。

 ④. 在相同電流密(mi)度、相同通電情況(kuang)下，方(fang)波周期越長(chang)，電極(ji)界面濃差擴散層(ceng)增厚(hou)，表現(xian)出氧化膜層(ceng)偏厚(hou)的現(xian)象。

6. 交流方波(bo)電解(jie)著色技術(shu)的優點

 ①. 顏(yan)(yan)色控(kong)制(zhi)簡單容易。只要調節(jie)好所(suo)需(xu)顏(yan)(yan)色的工作(zuo)參數（電(dian)流密度、方(fang)波(bo)周期(qi)、通電(dian)周期(qi)數），制(zhi)得(de)的鋼表面顏(yan)(yan)色的重現性很(hen)理想(xiang)。而化學著(zhu)色法對顏(yan)(yan)色的控(kong)制(zhi)需(xu)借助于電(dian)位控(kong)制(zhi)裝(zhuang)置。

 ②. 利用電解著色(se)法可降低(di)著色(se)液的溫度至(zhi)55℃,縮(suo)短著色(se)時(shi)間，優于化學(xue)著色(se)法。

 ③. 交流方波電解技(ji)術制(zhi)備(bei)彩色不銹(xiu)鋼的出色范圍廣，可獲得(de)的色彩種類十分豐富。

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. 不銹鋼著色后處(chu)理

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。