不銹鋼電化(hua)學(xue)著彩(cai)色(se)酸性溶液成(cheng)分和工藝條件見表9-9。配(pei)方(fang)8 (見表9-9)的說明 。本配(pei)方(fang)由(you)上海交通大學(xue)化(hua)學(xue)系廖(liao)小(xiao)珍、錢道蓀、朱(zhu)新運提(ti)出(chu)

1. 彩色不銹鋼的交流方波電化學著色

 試樣采用(yong)1Cr18Ni9Ti光(guang)亮(liang)不銹鋼，經過前處理后，采用(yong)交流方波電(dian)化學法進行著(zhu)色。實(shi)驗(yan)裝(zhuang)置見圖9-14.電(dian)解電(dian)流交流方波波形見圖9-15.著(zhu)色液(ye)組成：鉻(ge)酐（CrO₃)  250g/L  、硫酸（H₂SO₄)  490g/L 。

2. 著色液溫(wen)度的選(xuan)擇

 不(bu)銹鋼在鉻酸(suan)－硫(liu)(liu)酸(suan)體系(xi)中，較高溫度下(xia)便(bian)出現化學(xue)著色(se)(se)，為(wei)了消(xiao)除化學(xue)著色(se)(se)的影(ying)響，以(yi)便(bian)于電解者(zhe)色(se)(se)的控制(zhi)，表9-24為(wei)試樣在不(bu)同溫度的鉻酸(suan)、硫(liu)(liu)酸(suan)溶(rong)液中浸泡1h的化學(xue)著色(se)(se)情況。

根據表(biao)9-24的(de)結果(guo)，著色(se)(se)液的(de)溫度(du)選擇55℃,既能避免化學著色(se)(se)的(de)影(ying)響，亦(yi)可縮(suo)短(duan)電解著色(se)(se)的(de)時間(jian)。

3. 電解參(can)數(shu)對鋼(gang)表面(mian)膜顏色(se)的影(ying)響

  表(biao)9-25列出(chu)交流(liu)方波(bo)電(dian)解法制備彩(cai)色(se)不(bu)銹鋼(gang)的(de)通(tong)電(dian)量(liang)與著色(se)膜(mo)顏色(se)的(de)關系。由(you)表(biao)9-25的(de)數據可看出(chu)，隨著通(tong)電(dian)量(liang)的(de)增加(jia)，不(bu)銹鋼(gang)表(biao)面顏色(se)的(de)變(bian)化趨勢與化學著色(se)法相同，即茶色(se)→藍色(se)→黃色(se)→紅(hong)色(se)→綠色(se)。但鋼(gang)表(biao)面顏色(se)并不(bu)完全取決于通(tong)電(dian)量(liang)的(de)大(da)小，而(er)與電(dian)流(liu)幅值、方波(bo)周期T密切相關。

 ①. 電(dian)流密(mi)度i的影響。固(gu)定(ding)方(fang)波周期，在相同通電(dian)量的情況(kuang)下，電(dian)流密(mi)度越(yue)大，由于反應速率快，鋼表(biao)面顏色偏(pian)向(xiang)于膜厚方(fang)向(xiang)。（比(bi)較試樣(yang)2、3)。

 ②. 方波(bo)周期T的影響。試(shi)樣(yang)5、6及試(shi)樣(yang)7、8的比較可見，相同(tong)通電量和電流密度下，周期T越(yue)長(chang)，鋼(gang)表面(mian)顏(yan)色偏向(xiang)膜(mo)厚(hou)方向(xiang)。

 ③. 通電(dian)時間(jian)的影響。在相同電(dian)流(liu)密度和周期(qi)下(xia)，通電(dian)時間(jian)越(yue)長(chang)，膜越(yue)厚，鋼表面顏(yan)色隨(sui)膜厚變化(hua)。

4. 適當厚(hou)度的氧化膜層及其相應色(se)彩(cai)的控(kong)制方法

只要適當調(diao)整電(dian)流密度(du)(du)i、方(fang)(fang)波(bo)(bo)周(zhou)(zhou)期T、通電(dian)周(zhou)(zhou)期數N,即可得(de)到適當厚度(du)(du)的(de)(de)氧化(hua)膜層，從而得(de)到所需的(de)(de)色(se)彩。利(li)用此法已制備出茶色(se)、藍色(se)、黃色(se)、紅色(se)、綠色(se)各顏(yan)色(se)系列的(de)(de)十多種色(se)調(diao)不同的(de)(de)彩色(se)不銹鋼，交流方(fang)(fang)波(bo)(bo)電(dian)解著色(se)法的(de)(de)出色(se)范圍寬，顏(yan)色(se)控制容易(yi)，色(se)彩均勻亮(liang)麗，重現性(xing)良(liang)好(hao)。這是化(hua)學著色(se)法難以比擬的(de)(de)。

5. 交流方(fang)波電解著色法的規律（根據表9-25)

 ①. 消(xiao)除界面溶液(ye)的(de)濃度差。在(zai)交流方波(bo)電解周(zhou)期內，通過方波(bo)正(zheng)半周(zhou)電流時(shi)(shi)，表面發生陽極氧化(hua)(hua)，形(xing)成氧化(hua)(hua)膜層(ceng)；在(zai)方波(bo)負半周(zhou)內，形(xing)成的(de)膜層(ceng)適當(dang)硬化(hua)(hua)，同時(shi)(shi)消(xiao)除界面溶液(ye)的(de)濃度差。

 ②. 氧(yang)化膜層的厚(hou)度(du)(du)形(xing)成(cheng)的影響(xiang)因素。在通(tong)過總電量相同的情況下，不銹(xiu)鋼表面形(xing)成(cheng)的氧(yang)化膜層的厚(hou)度(du)(du)與方(fang)波周期、電流(liu)密度(du)(du)大小有(you)關。

 ③. 在相同周期、相同通電(dian)量的情況下(xia)，電(dian)流密度越(yue)小，反應速率越(yue)慢，濃(nong)差極化影響減少，膜(mo)厚度偏薄。

 ④. 在相同(tong)電流密度、相同(tong)通電情況(kuang)下，方波周(zhou)期越長(chang)，電極界(jie)面濃差擴散層增厚，表現(xian)出氧化膜層偏(pian)厚的現(xian)象。

6. 交流方波電解(jie)著色(se)技術的優點

 ①. 顏色(se)控(kong)制簡(jian)單(dan)容易。只要調節好所需顏色(se)的(de)工作參(can)數（電流密度、方波周期、通電周期數），制得的(de)鋼表面(mian)顏色(se)的(de)重現性很理想。而(er)化學著色(se)法對顏色(se)的(de)控(kong)制需借助于(yu)電位控(kong)制裝置(zhi)。

 ②. 利用電解著(zhu)色(se)(se)法可降低著(zhu)色(se)(se)液的溫度(du)至(zhi)55℃,縮短著(zhu)色(se)(se)時間，優于化學著(zhu)色(se)(se)法。

 ③. 交流(liu)方(fang)波(bo)電解技術(shu)制備彩色不銹鋼的出色范圍廣，可獲得的色彩種類(lei)十分豐富。

7. 不銹鋼著(zhu)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(gang)著色后處理(li)

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。