不銹鋼電化學(xue)著彩色酸性(xing)溶液(ye)成(cheng)分(fen)和工藝條件見表9-9。配方12 (見表9-9)的說明(ming) 。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(xiu)鋼著色(se)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(gong)藝流程
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
采用三(san)電(dian)極(ji)(ji)體(ti)系：不銹鋼試樣為(wei)(wei)(wei)工作電(dian)極(ji)(ji)、飽(bao)和(he)氯化鉀甘汞電(dian)極(ji)(ji)為(wei)(wei)(wei)參(can)比電(dian)極(ji)(ji)，鉛片為(wei)(wei)(wei)輔助電(dian)極(ji)(ji)，將三(san)電(dian)極(ji)(ji)置(zhi)于著色(se)液（見配方12)中，用HDV-7C晶體(ti)管恒電(dian)位(wei)儀控(kong)制(zhi)電(dian)位(wei)在－600~-700mV,將前處(chu)理(li)后奧氏(shi)體(ti)不銹鋼試樣在50~60℃,pH為(wei)(wei)(wei)8.0的著色(se)液中處(chu)理(li)3~5min 。
3. 極化曲線測(ce)試
用(yong)LK98電(dian)化(hua)學分析系統對所得的(de)彩色膜進行動(dong)電(dian)位(wei)極化(hua)曲線(xian)測試(shi)。用(yong)HD-1ASMR2F信號發生器(qi)、TYPE-3036X函數記錄儀，圖9-27是試(shi)樣著色前后及封閉(bi)后的(de)極化(hua)曲線(xian)。電(dian)化(hua)學測試(shi)溶液(ye)為(wei)3.5%NaCl,動(dong)電(dian)位(wei)掃描速(su)率為(wei)0.3mV/s.
從圖9-27可見，未著色(se)(se)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)表(biao)現出(chu)活性溶(rong)解(jie)，而經(jing)過(guo)著色(se)(se)和封閉(bi)處(chu)理(li)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)電位(wei)負移，陽極(ji)(ji)(ji)表(biao)現出(chu)鈍(dun)化(hua)特(te)征，說明(ming)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)過(guo)程在(zai)著色(se)(se)和封閉(bi)處(chu)理(li)后(hou)(hou)得到明(ming)顯的(de)(de)(de)阻(zu)滯。著金黃色(se)(se)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)電位(wei)比未經(jing)著色(se)(se)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)電位(wei)負移了(le)(le)0.3V,著色(se)(se)膜的(de)(de)(de)形成(cheng)提(ti)(ti)高了(le)(le)陽極(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)化(hua)行為，使陽極(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)化(hua)到高電位(wei)處(chu)時(shi)才處(chu)于(yu)活性溶(rong)解(jie)狀(zhuang)態(tai)，說明(ming)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)著色(se)(se)后(hou)(hou)，顯著提(ti)(ti)高了(le)(le)膜層的(de)(de)(de)電化(hua)學(xue)穩(wen)定性。未經(jing)封閉(bi)的(de)(de)(de)彩色(se)(se)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)由(you)于(yu)疏松多孔，溶(rong)液通過(guo)滲(shen)透直(zhi)接與(yu)基體接觸，點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)嚴重，腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)電流(liu)密度較(jiao)大。經(jing)過(guo)封閉(bi)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)由(you)于(yu)表(biao)面氧化(hua)膜的(de)(de)(de)存在(zai)，機械阻(zu)礙阻(zu)擋了(le)(le)活性Cl-的(de)(de)(de)浸(jin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，耐點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)能力(li)提(ti)(ti)高；阻(zu)礙氧和電子自由(you)傳輸，抑制不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)反應，腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)電流(liu)密度較(jiao)小。
4. 預處理對著色的影響
預處(chu)(chu)理(li)主(zhu)要包(bao)括拋光、除油和(he)活化(hua)，徹底(di)清(qing)除試(shi)樣表(biao)面的(de)污(wu)垢層和(he)氧化(hua)層。預處(chu)(chu)理(li)的(de)好壞(huai)決定膜厚和(he)表(biao)面質量(liang)，處(chu)(chu)理(li)不(bu)當，會使(shi)色彩不(bu)均勻、暗淡、不(bu)平整，甚至不(bu)著色，其(qi)中拋光是(shi)關鍵的(de)一環。
5. 通(tong)過正交試驗確(que)定(ding)工藝(yi)配(pei)方(fang)
硼酸(suan) 8.0g/L 、電位(wei)-600~-700mV 、檸(ning)檬酸(suan)三銨 10.0g/L 、溫度 60~70℃ 、硫酸亞鐵銨 25.0g/L 、時間 3~5min 、添加劑ZH-1 4.0mL/L 、pH 8.0
