不銹(xiu)鋼化學著色(se)配方 23 (表8-9)，本配方由南京(jing)理(li)工大(da)學(xue)材(cai)料科學(xue)與工程系(xi) 曹榮、樊新(xin)民(min)和南京(jing)醫科大(da)學(xue)口腔醫學(xue)院 陳文靜(jing)、趙(zhao)春陽、胡芳于2005年10月(yue)提(ti)出。

 他們為了獲得重現性良好、色彩鮮艷的不銹鋼表面色彩和了解不銹鋼表面著色膜成分，采用電位控制不銹鋼表面著色方法；并利用俄歇能譜分析表面膜層成分。通過利用電位變化曲線能夠控制不銹鋼表面氧化膜的厚度，使著色工藝易于控制。

1. 著色工藝步驟(zou)

  除油→清洗→浸酸活化→清洗→控電位浸漬著色→清洗吹干→固膜處理（H₃PO₄ 2.5g/L, CrO3 250g/L, DK 0.2~1A/d㎡,試樣陰極電解5~10min,陽極Pb板）→封閉處理→清洗→吹干。

 著色液見(jian)(jian)表 8-9 配方23, 著色實驗(yan)裝置示意圖(tu)見(jian)(jian)圖(tu)8-23。

2. 著色工藝參(can)數的影響

 ①. 著(zhu)色時間

   在(zai)溫度、著(zhu)色(se)液濃度確(que)定(ding)的條(tiao)件下(xia)，著(zhu)色(se)時間加(jia)長，膜層加(jia)厚，顏色(se)按藍、金(jin)黃、紅、綠變化(hua)。時間過(guo)長，氧化(hua)膜變得粗糙，甚至粉化(hua)。當試樣著(zhu)色(se)電(dian)位與(yu)著(zhu)色(se)起始電(dian)位差(cha)超過(guo)30mV時，表面(mian)氧化(hua)膜迅速溶解，著(zhu)色(se)膜質量與(yu)時間的關系見表 8-28。

  著(zhu)色(se)時間長于15min后，色(se)澤變得不均勻，難以區分具體色(se)調(diao)。

  ②. 著色液(ye)溫(wen)度

  所用配(pei)方在低(di)于55℃時(shi)將不能著(zhu)色(se)，較好的(de)溫(wen)(wen)度范(fan)圍是80~95℃,高于此范(fan)圍，溶液(ye)水分蒸發較快，氧(yang)化變強，著(zhu)色(se)周(zhou)期縮短，顏色(se)控制困難(nan)。較低(di)溫(wen)(wen)度使著(zhu)色(se)過程加長，利于色(se)彩控制，著(zhu)色(se)效(xiao)果好。圖8-24為不同(tong)溫(wen)(wen)度下顏色(se)－時(shi)間關系(xi)曲線。

 ③. 電位的影響

  氧化膜是多孔膜，隨著膜的增厚，陽極反應（M→M²⁺+2e,M為Fe、Cr、Ni等）在氧化膜的孔底部進行，陰極反應在膜的表面進行。陽極反應產物通過孔向外擴散。在陰極區，溶液中的六價鉻離子的電子還原為Cr³⁺(Cr₂O^2-₇+14N⁺+6e → 2Cr³⁺+7H₂O),當M²⁺、Cr³⁺達到一定濃度時。兩極反應產生的金屬離子發生水解作用，形成表面氧化膜（MpCrqOr): pM²⁺+gCr³⁺+rH₂O →MpCrqOr+2rH⁺.在孔口和孔底之間建立了擴散電勢Δμ,隨著膜的加厚，Δμ增大，試樣與參比Pt電極之間的電位差被削弱，趨于減小，實驗測定的電位－時間曲線見圖8-25.圖中曲線所示217mV處為著色起始電位，著色終止電位Eo=191mV,不同電位對應不同的膜層厚度，即對應不同的色彩，和用數字電壓表測這一區間的不同電壓值可得到不同色調的著色效果。

④. 其他工(gong)藝參數

   除油、浸酸活(huo)化的樣品比未活(huo)化的樣品著(zhu)色過(guo)程(cheng)加快，提(ti)前0.5~1min到達著(zhu)色起始電位。

  固膜使氧(yang)化(hua)膜的耐蝕性、耐磨性顯著提高，未固膜處理的表面顏色在(zai)同等負荷砂紙（600#)的擦拭(shi)下更易于被擦掉。

  固膜過程中，新(xin)的(de)膜層(ceng)(ceng)在氧化(hua)膜孔隙或表面形成、增厚，增厚了的(de)膜層(ceng)(ceng)使表面色彩變化(hua)，因此，固膜控制著(zhu)色彩的(de)變化(hua)。

3. 著(zhu)色(se)膜層的成分

  用俄歇電子能譜分(fen)(fen)析，原子數(shu)分(fen)(fen)數(shu)：2.34% S、53.92% O、31.05% Cr、12.69% Fe。

   質量(liang)分數(shu)：2.3% S、26.45% O、49.52% Cr、21.73% Fe.