不銹鋼電化學著彩色酸性溶液成分和工藝條件見表9-9。配方11 (見表9-9)的說明 。本配方由四川理工學院材料化學工程系 張述林、陳世波、王曉波于2006年9月提出。作者介紹了奧氏不銹鋼在硼酸、檸檬酸三銨、硫酸亞鐵銨和添加劑的電解液中進行彩色化的環保型配方，通過正交試驗得到著色條件，進行電化學氧化，形成綠色彩色膜。
1. 不銹鋼著色實驗裝置(zhi)
見圖9-25.微機為(wei)LK98微機電化(hua)(hua)學分析(xi)系統。5為(wei)飽(bao)和氯化(hua)(hua)鉀甘示電極(ji)(ji)作(zuo)為(wei)參比電極(ji)(ji)，6為(wei) 213鉑電極(ji)(ji)作(zuo)為(wei)輔助(zhu)電極(ji)(ji)。
2. 實驗步驟
①. 前處(chu)理(li)
打磨（400#水(shui)(shui)(shui)砂紙粗砂拋(pao)光，再(zai)用800#水(shui)(shui)(shui)砂紙細砂拋(pao)光，使表面(mian)光潔平整）→除油(you)（堿溶(rong)液常規除去(qu)油(you)污）→水(shui)(shui)(shui)洗(xi)(xi)→酸洗(xi)(xi)（用硫(liu)酸和鹽酸去(qu)除不銹鋼(gang)表面(mian)的氧化(hua)物）→水(shui)(shui)(shui)洗(xi)(xi)→電解拋(pao)光→水(shui)(shui)(shui)洗(xi)(xi)→活化(hua)（在活化(hua)液中1min)→水(shui)(shui)(shui)洗(xi)(xi)。
②. 按(an)圖(tu)9-25所示連(lian)接
不銹鋼試樣為工作(zuo)電極(ji)，飽(bao)和氯化鉀甘汞電極(ji)作(zuo)為參比(bi)電(dian)極，鉑電(dian)極作為輔助電(dian)極，將(jiang)三(san)電(dian)極置于含(han)有硼酸(suan)、硫酸(suan)亞鐵(tie)銨、檸檬酸(suan)三(san)銨、添加劑(ji)ZH-L1 電(dian)解液中，用LK98微機電(dian)化學分析系統，將(jiang)奧氏(shi)不銹(xiu)鋼試(shi)樣(yang)(yang)在溶液中采(cai)用單電(dian)位(wei)階(jie)躍計時(shi)(shi)法進(jin)行著色(se)。工藝(yi)條件(jian)如下：控制電(dian)位(wei)-700mV,階(jie)躍電(dian)位(wei)1mV,等待時(shi)(shi)間(jian)1s,采(cai)樣(yang)(yang)間(jian)隔(ge)時(shi)(shi)間(jian)1.000s,采(cai)用點數240點，自(zi)動調節極化電(dian)流(liu)，使試(shi)樣(yang)(yang)的(de)電(dian)位(wei)（相對于參比(bi)電(dian)極）隨給定電(dian)位(wei)發生(sheng)線性變(bian)化，得到鈍化曲線，如圖9-26所示。
3. 正(zheng)交試驗的(de)結(jie)果(guo)
影(ying)響不銹鋼彩(cai)色(se)化(hua)的主要因(yin)素有：陽(yang)極(ji)極(ji)化電位φ,溫度T,硼酸(suan)溶液(ye)體積VB,檸檬酸(suan)三銨(an)溶液(ye)體積Vc,硫酸(suan)亞鐵(tie)銨(an)溶液(ye)體積VF 固定(ding)(ding)為(wei)150mL,添加劑ZH-L1體積Vz固定(ding)(ding)為(wei)1.0mL,著色(se)電位一般為(wei)-700~-300mV,通(tong)過正(zheng)交試驗，確定(ding)(ding)不銹鋼著綠色(se)工(gong)藝(yi)配方及工(gong)藝(yi)條件(jian)如下：
0.15mol/L硼酸溶液 100mL 、蒸餾(liu)水 100mL 、0.15mol/L硫酸亞(ya)鐵銨 150mL 、溫度 60~70℃
0.1mol/L檸檬(meng)酸三銨 10mL 、電位（SCE) -600~-700mV 、添加劑ZH-L1 1.0mL 、時間(jian) 2~5min
4. 各種因(yin)素的影響
①. 預處理對著色的影響
預處(chu)理的好壞(huai)是決定(ding)膜(mo)厚(hou)和(he)表面(mian)質量的關鍵因素(su)，預處(chu)理不(bu)當，會引起色(se)(se)(se)彩(cai)不(bu)均(jun)勻，顏色(se)(se)(se)不(bu)同、色(se)(se)(se)彩(cai)暗淡(dan)或(huo)不(bu)平整(zheng)，甚(shen)至不(bu)著色(se)(se)(se)，故預處(chu)理中電解拋光是關鍵工(gong)序，影響(xiang)著色(se)(se)(se)膜(mo)的厚(hou)度，從而影響(xiang)著色(se)(se)(se)膜(mo)的色(se)(se)(se)彩(cai)。
②. 添加劑的影響
隨著添加劑ZH-L1濃度(du)的(de)升(sheng)高，試(shi)樣(yang)的(de)腐蝕速率和氧化速率增加較(jiao)快，氧化膜厚度(du)增加，耐蝕性和耐磨(mo)性提高，用量超(chao)過2.0mL,出現輕(qing)微(wei)過蝕，引起表(biao)面光澤和粗糙(cao)度(du)變(bian)差，故ZH-L1用量應嚴格控制。
③. 著色(se)溫度(du)的影響(xiang)
溫度上升，著(zhu)色(se)膜(mo)的(de)色(se)調(diao)加深，膜(mo)層(ceng)加厚，同(tong)時膜(mo)的(de)耐蝕性、耐磨性提高(gao)，光澤和(he)粗糙度變差。對于綠(lv)色(se)膜(mo)最佳溫度為(wei)(wei)60℃.表(biao)9-36為(wei)(wei)溫度對著(zhu)色(se)效果(guo)的(de)影(ying)響(xiang)。
④. 著色時間的影響(xiang)
在(zai)著色時(shi)間(jian)(jian)2min、3min、4min、6min、9min、30min內，隨著時(shi)間(jian)(jian)的延(yan)長(chang)(chang)，著色膜的耐(nai)蝕(shi)性(xing)及耐(nai)磨性(xing)增加。6min后，時(shi)間(jian)(jian)再延(yan)長(chang)(chang)，其耐(nai)蝕(shi)性(xing)及耐(nai)磨性(xing)保持不變(bian)，色調為(wei)棕(zong)褐色；30min引(yin)起過蝕(shi)，表面光澤度變(bian)差(cha)。綠(lv)色膜的最佳著色時(shi)間(jian)(jian)為(wei)3min.
⑤. 耐蝕性
通過(guo)陰極處理(li)，使其耐蝕性增強，從環保角度，采用不含鉻的(de)配方，對環境污染較(jiao)INCO法有改善(shan)。本工藝(yi)實(shi)驗結果(guo)基本令人滿意(yi)，有其(qi)廣闊的(de)應用前景。本實(shi)驗只在總體(ti)積361mL內實(shi)驗。擴大到較(jiao)大規模，其(qi)配方為：
硼酸(suan)(suan) 2.6g/L 、溫度60℃ 、硫酸(suan)(suan)亞鐵銨(an) 25g/L 、時間 3min 、檸檬酸(suan)三銨 0.7g/L 、電位(wei) -600~-700mV 、添加(jia)劑 ZH-LI 3mL/L
