不銹鋼電化(hua)學著彩(cai)色酸性溶液成分(fen)和(he)工(gong)藝條件見(jian)表9-9。配方4 (見(jian)表9-9)的說明(ming) 。本配方由長沙(sha)中南大學冶金物理(li)化(hua)學與材料化(hua)學研究所 何新快(kuai)、陳白珍(zhen)、周寧波、張欽(qin)發提出。
1. 重鉻(ge)酸鉀用量對成膜(mo)速率及其顏色(se)的影響
重鉻酸(suan)鉀是主(zhu)成膜物質，提供三價鉻在陽極表(biao)面達到(dao)臨界值水解而生成金(jin)屬著色膜。其他(ta)成分(fen)不變，改變重鉻酸(suan)鉀用量，其對(dui)著色膜的影響見表(biao)9-17。
由表9-17可見(jian)，隨著重鉻酸(suan)(suan)鉀用量的(de)增加，其他成分不(bu)變，成膜速(su)率加快，所得著色膜的(de)質量也越均勻，致密。但當其達到(dao)50g/L時，成膜速(su)率幾(ji)乎不(bu)變。選取(qu)重鉻酸(suan)(suan)鉀含量為40g/L。
2. 硫酸錳(meng)用量對成膜(mo)速率(lv)及其(qi)顏(yan)色的影響
硫酸(suan)錳(meng)是輔助成(cheng)膜劑，其他成(cheng)分不變，改變硫酸(suan)錳(meng)用量，對成(cheng)膜速(su)率(lv)及其顏色的(de)影響見表9-18。
從表9-18可見，硫酸錳的(de)用量(liang)(liang)既(ji)影(ying)響著色速率，又影(ying)響著色膜的(de)質(zhi)量(liang)(liang)。硫酸錳的(de)最佳含量(liang)(liang)取20g/L為宜。
3. 硫酸(suan)銨的主要作用
銨離子（NH+4)能配位三價鉻離子及被溶解下來的鎳離子（Ni2+),控制反應速率。其含量偏高，成膜速率太快，易掉色；含量偏低，配位不了溶解下來的鎳、鉻等離子，致使電解液老化，成膜速率減緩。硫酸銨的最佳含量以20g/L為宜。
4. 添加劑A的(de)作(zuo)用(yong)及(ji)其影響
添加(jia)劑A是(shi)鉬酸根(gen)鹽(yan)，它(ta)參(can)與成膜，促進氧化(hua)膜的形成。它(ta)能使不(bu)銹鋼表面(mian)鈍化(hua)而生成鉬系列金屬氧化(hua)物（如二氧化(hua)鉬，氧化(hua)亞鉬等），使得著色(se)膜致(zhi)密，提高著色(se)膜的耐(nai)蝕性、耐(nai)磨性。分別(bie)改變(bian)添加(jia)劑A的用(yong)量，其對(dui)膜的影響見表9-19。
由表9-19可知，沒有添加劑(ji)A的(de)著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)液著(zhu)(zhu)(zhu)不(bu)上金黃色(se)而是黑色(se)的(de)，隨著(zhu)(zhu)(zhu)其用(yong)量(liang)的(de)增加，著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)膜(mo)變得致(zhi)密且光亮，當其用(yong)量(liang)達到15g/L時，再增加用(yong)量(liang)，對成膜(mo)幾乎無影響。添加劑(ji)的(de)最(zui)佳(jia)含量(liang)以9~12g/L為宜。
5. 添加(jia)劑B的作用(yong)及其影響(xiang)
添加劑(ji)B是(shi)過渡區金屬硫酸鹽，具有光亮(liang)劑(ji)的(de)作用(yong)，提高著色膜的(de)光亮(liang)性、色澤(ze)，且重現(xian)性好。其(qi)(qi)他成分不變(bian)，改變(bian)添加劑(ji)B的(de)用(yong)量，其(qi)(qi)對成膜的(de)影響見表9-20。
由(you)表9-20可見，沒有添(tian)加(jia)劑(ji)B的著色液著上的金黃色膜(mo)不光亮。添(tian)加(jia)劑(ji)B的最(zui)佳用量以(yi)10g/L為宜。
6. 溫度與時間(jian)的影響
實驗(yan)發現，溫(wen)度升(sheng)高，電解著(zhu)色的(de)速(su)率增大(da)。當溫(wen)度在(zai)10~30℃內變(bian)化，著(zhu)色速(su)率變(bian)化不大(da)。在(zai)20℃恒溫(wen)下，著(zhu)色時間(jian)與著(zhu)色膜(mo)顏色的(de)關系(xi)見(jian)表9-21。
由表(biao)9-21可知，電(dian)解著金黃色(se)的時間為12~15min,有利于(yu)試(shi)樣(yang)著色(se)的控(kong)制，能得到重現性好的成品。
7. 電(dian)解(jie)著色工藝流(liu)程
不銹鋼試樣①→化學除油②→水洗→拋光活化處理③→水洗→電化學著色④→水洗→封閉處理⑤→沸水干燥。
注：①. 材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼 .
②. 化學除(chu)油一定要(yao)將不(bu)(bu)銹(xiu)鋼上的油除(chu)干凈，否(fou)則著不(bu)(bu)上金色或著色不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)。除(chu)油液組分為(wei)：氫氧化鈉40g/L,碳酸鈉60g/L,OP乳化劑5mL/L,除(chu)油溫度60~70℃,時間(jian)8~12min。
③. 拋(pao)光活化液組分。硫酸(suan)200ml/L,鹽(yan)酸(suan)70mL/L,硝(xiao)酸(suan)20mL/L,溫度40~60℃,時間(jian)2~3min.要(yao)控制好活化程(cheng)度。活化時間(jian)不夠，著(zhu)色速率慢，著(zhu)色不均勻(yun)，結合力差；活化時間(jian)太長，不銹鋼易產生過腐蝕(shi)。
④. 電(dian)化學著色，按(an)配方4 的(de)成(cheng)分和工藝條件進(jin)行。不銹(xiu)鋼作陽(yang)極，鉛板作陰極，陰陽(yang)兩極的(de)面積之比為3:1.所用試劑(ji)均為分析(xi)純(chun)。
⑤. 封閉處理。由于著色膜的附著力強，且致密耐路，對一般不銹鋼裝審器材，可直接封閉處理，無需固膜處理。封閉處理液組成為；硅酸鈉（Na2Sio3)2%~4%,添加劑1.5%,表面活性劑0.5%,封閉處理溫度70~90℃,時間5~6min.
8. 著色膜性能檢驗
①. 耐磨性實驗
按GB 1768-79進行耐磨(mo)性(xing)實驗(yan)。橡皮輪(lun)加壓5N,實驗(yan)3min,膜層顏色基(ji)本不變(bian)，該著(zhu)色膜具(ju)有優(you)良的耐磨(mo)性(xing)。
②. 耐(nai)腐蝕性(xing)
按GB 4334.6-84,將著(zhu)色(se)(se)后的(de)樣品(pin)和(he)未(wei)著(zhu)色(se)(se)的(de)空(kong)白(bai)不(bu)銹鋼(gang)試(shi)樣進行耐腐(fu)蝕(shi)性對照實驗，空(kong)白(bai)不(bu)銹鋼(gang)試(shi)樣的(de)失重(zhong)(zhong)腐(fu)蝕(shi)率(lv)為(wei)30.65g/(㎡·h)而(er)金黃膜(mo)試(shi)樣的(de)失重(zhong)(zhong)腐(fu)蝕(shi)率(lv)為(wei)1.28g/(㎡2·h),僅(jin)約為(wei)空(kong)白(bai)不(bu)銹鋼(gang)的(de)1/30。因而(er)該(gai)著(zhu)色(se)(se)膜(mo)具有(you)優良(liang)的(de)耐腐(fu)蝕(shi)性。
