1973年,伊文斯等人提出不銹鋼著色(se)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(qi)中 2p+3q=2r (8-4)

當(dang)氧化膜(mo)一(yi)旦生(sheng)成,陽(yang)極(ji)(ji)反(fan)(fan)應(ying)和(he)陰(yin)極(ji)(ji)反(fan)(fan)應(ying)立即(ji)分(fen)離,如圖8-3所(suo)示(shi),此時(shi),陽(yang)極(ji)(ji)反(fan)(fan)應(ying)仍在(zai)(zai)氧化膜(mo)的(de)孔(kong)底部即(ji)不銹鋼(gang)表面(mian)進(jin)行(xing),陰(yin)極(ji)(ji)反(fan)(fan)應(ying)在(zai)(zai)膜(mo)的(de)表面(mian)進(jin)行(xing)。陽(yang)極(ji)(ji)反(fan)(fan)應(ying)產物M2+通過微孔(kong)向外擴散(san)(san),在(zai)(zai)孔(kong)口和(he)孔(kong)底之(zhi)間存在(zai)(zai)擴散(san)(san)電位(wei)差Δφ,隨著(zhu)膜(mo)的(de)加厚(hou)(hou),Δφ增大。膜(mo)厚(hou)(hou)不同就產生(sheng)不同的(de)干涉色,這就是控(kong)制電位(wei)差可著(zhu)彩色的(de)基本原(yuan)理。

