不銹鋼(gang)電化學著彩色酸(suan)性溶液成分和工藝條件見(jian)表9-9。配方12 (見(jian)表9-9)的(de)說明 。本配方由四川理工學院材料與化學工程系張述林、王曉波、陳世波及化學系李敏嬌于2007年6月提出。作者通過正交試驗研制了一種奧氏體不銹鋼低溫、無鉻環保型電化學著色新工藝，獲得了其最佳配方及工藝參數。所得到的不銹鋼著色膜光亮美觀，呈金黃色，具有優越的耐蝕性。采用電化學方法研究了不銹(xiu)鋼表面著色膜在3.5%NaCl溶液中的動電位極化曲線。結果表明，不銹鋼著色顯著提高了膜的電化學穩定性，經封閉處理后，其耐點蝕能力大為提高，腐蝕電流密度較小。

1. 工藝流程(cheng)

  實驗材料奧氏體不銹鋼→打磨（400#、800#、1200#金相砂紙依次打磨拋光）→ 除油（NaOH 40g/L、Na₂CO₃ 60g/L, OP-10乳化劑 5mL/L, 在60~70℃除油 5~10min)→水洗→拋光活化（20%H₂SO₄、10%HCl,40~60℃,2~3min)→水洗→著色處理（見配方12)→水洗→封閉（1% Na₂SiO₃封閉液中煮沸5min)→水洗→冷風干燥。

2. 著色

 采(cai)用(yong)三電(dian)極(ji)(ji)體系：不銹鋼(gang)試(shi)樣(yang)為工作電(dian)極(ji)(ji)、飽和氯(lv)化鉀甘汞電(dian)極(ji)(ji)為參(can)比電(dian)極(ji)(ji)，鉛片為輔助(zhu)電(dian)極(ji)(ji)，將三電(dian)極(ji)(ji)置于著(zhu)色液（見配方12)中，用(yong)HDV-7C晶體管恒電(dian)位儀控制電(dian)位在(zai)－600~-700mV,將前處(chu)理后奧氏體不銹鋼(gang)試(shi)樣(yang)在(zai)50~60℃,pH為8.0的(de)著(zhu)色液中處(chu)理3~5min 。

3. 極化曲線測試

 用LK98電化學分析系(xi)統對所得的彩色膜(mo)進行動電位極化曲線測試(shi)。用HD-1ASMR2F信號發生器(qi)、TYPE-3036X函(han)數記錄儀，圖(tu)9-27是試(shi)樣著(zhu)色前后(hou)及封閉后(hou)的極化曲線。電化學測試(shi)溶液為3.5%NaCl,動電位掃描速率(lv)為0.3mV/s.

  從(cong)圖9-27可見(jian)，未(wei)著(zhu)色(se)(se)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)現出活(huo)性溶(rong)解(jie)，而經(jing)過(guo)著(zhu)色(se)(se)和封(feng)閉(bi)(bi)(bi)處(chu)(chu)理后的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)位負(fu)移，陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)現出鈍(dun)化(hua)特征，說(shuo)明腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)過(guo)程(cheng)在著(zhu)色(se)(se)和封(feng)閉(bi)(bi)(bi)處(chu)(chu)理后得到明顯(xian)的(de)(de)(de)阻(zu)(zu)滯。著(zhu)金黃色(se)(se)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)位比未(wei)經(jing)著(zhu)色(se)(se)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)位負(fu)移了(le)(le)0.3V,著(zhu)色(se)(se)膜(mo)的(de)(de)(de)形成提(ti)高(gao)了(le)(le)陽(yang)極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)行為，使陽(yang)極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)到高(gao)電(dian)位處(chu)(chu)時才處(chu)(chu)于(yu)活(huo)性溶(rong)解(jie)狀(zhuang)態，說(shuo)明不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)著(zhu)色(se)(se)后，顯(xian)著(zhu)提(ti)高(gao)了(le)(le)膜(mo)層的(de)(de)(de)電(dian)化(hua)學穩定性。未(wei)經(jing)封(feng)閉(bi)(bi)(bi)的(de)(de)(de)彩色(se)(se)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)由于(yu)疏松多孔，溶(rong)液通過(guo)滲透(tou)直接與基體接觸，點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)嚴重，腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)流密度(du)較大。經(jing)過(guo)封(feng)閉(bi)(bi)(bi)處(chu)(chu)理的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)由于(yu)表(biao)面氧(yang)化(hua)膜(mo)的(de)(de)(de)存在，機械阻(zu)(zu)礙阻(zu)(zu)擋了(le)(le)活(huo)性Cl-的(de)(de)(de)浸蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，耐點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)能(neng)力提(ti)高(gao)；阻(zu)(zu)礙氧(yang)和電(dian)子自(zi)由傳輸(shu)，抑制(zhi)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)反應，腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)流密度(du)較小。

4. 預處理對(dui)著色的影響(xiang)

 預處理主要包括拋(pao)光、除(chu)油(you)和活化，徹底清除(chu)試樣表面(mian)(mian)的污垢層和氧(yang)化層。預處理的好壞(huai)決定膜厚和表面(mian)(mian)質量，處理不(bu)當，會使色彩不(bu)均勻、暗淡(dan)、不(bu)平整，甚至(zhi)不(bu)著色，其(qi)中(zhong)拋(pao)光是關(guan)鍵(jian)的一(yi)環。

5. 通過正交試驗確定工(gong)藝配方(fang)

 硼(peng)酸  8.0g/L  、電(dian)位-600~-700mV  、檸檬酸三銨  10.0g/L  、溫度(du)  60~70℃ 、硫(liu)酸亞鐵銨  25.0g/L  、時間  3~5min  、添(tian)加劑ZH-1  4.0mL/L  、pH  8.0