不銹(xiu)鋼(gang)電化(hua)學著彩色(se)酸性溶液成分和工藝條件見表9-9。配方(fang)12 (見表9-9)的說明 。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。所得到的不銹鋼著色膜光亮美觀，呈金黃色，具有優越的耐蝕性。采用電化學方法研究了不銹鋼(gang)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. 工藝(yi)流(liu)程(cheng)

  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(yong)三電(dian)(dian)(dian)極體(ti)(ti)系(xi)：不(bu)銹鋼(gang)(gang)試樣(yang)(yang)為工作電(dian)(dian)(dian)極、飽(bao)和氯化(hua)鉀甘汞電(dian)(dian)(dian)極為參比電(dian)(dian)(dian)極，鉛片為輔助(zhu)電(dian)(dian)(dian)極，將三電(dian)(dian)(dian)極置于著色液（見配方(fang)12)中，用(yong)HDV-7C晶體(ti)(ti)管(guan)恒電(dian)(dian)(dian)位儀控制電(dian)(dian)(dian)位在(zai)－600~-700mV,將前處理后(hou)奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)試樣(yang)(yang)在(zai)50~60℃,pH為8.0的著色液中處理3~5min 。

3. 極(ji)化(hua)曲(qu)線測(ce)試

 用(yong)LK98電化(hua)學分析系統(tong)對所得的(de)彩色(se)膜進(jin)行(xing)動電位極(ji)化(hua)曲線測試。用(yong)HD-1ASMR2F信(xin)號(hao)發生器、TYPE-3036X函數記錄儀(yi)，圖9-27是試樣著色(se)前后及封閉后的(de)極(ji)化(hua)曲線。電化(hua)學測試溶(rong)液為3.5%NaCl,動電位掃描(miao)速(su)率為0.3mV/s.

  從圖9-27可見(jian)，未(wei)(wei)著(zhu)色(se)(se)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)陽極(ji)表現(xian)出(chu)活性溶解，而經(jing)過著(zhu)色(se)(se)和(he)封(feng)閉處理后(hou)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)負(fu)移(yi)，陽極(ji)表現(xian)出(chu)鈍化(hua)(hua)特征，說明(ming)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)陽極(ji)過程(cheng)在著(zhu)色(se)(se)和(he)封(feng)閉處理后(hou)得到(dao)明(ming)顯(xian)(xian)的(de)(de)阻滯。著(zhu)金黃(huang)色(se)(se)的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)比未(wei)(wei)經(jing)著(zhu)色(se)(se)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)負(fu)移(yi)了(le)0.3V,著(zhu)色(se)(se)膜(mo)的(de)(de)形成提(ti)高(gao)了(le)陽極(ji)極(ji)化(hua)(hua)行為，使陽極(ji)極(ji)化(hua)(hua)到(dao)高(gao)電(dian)(dian)位(wei)(wei)處時(shi)才處于活性溶解狀態，說明(ming)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)著(zhu)色(se)(se)后(hou)，顯(xian)(xian)著(zhu)提(ti)高(gao)了(le)膜(mo)層(ceng)的(de)(de)電(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)穩(wen)定性。未(wei)(wei)經(jing)封(feng)閉的(de)(de)彩色(se)(se)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)由(you)(you)于疏松多孔(kong)，溶液通過滲透直(zhi)接(jie)與基體(ti)接(jie)觸，點(dian)蝕(shi)(shi)嚴(yan)重(zhong)，腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)(du)較(jiao)大。經(jing)過封(feng)閉處理的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)由(you)(you)于表面氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)的(de)(de)存在，機械阻礙阻擋了(le)活性Cl-的(de)(de)浸蝕(shi)(shi)，耐點(dian)蝕(shi)(shi)能(neng)力提(ti)高(gao)；阻礙氧(yang)和(he)電(dian)(dian)子(zi)自由(you)(you)傳輸，抑制(zhi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)反應，腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)(du)較(jiao)小。

4. 預處理對(dui)著(zhu)色(se)的影響

 預處(chu)理主要包括拋光(guang)、除(chu)油和活(huo)化，徹底清除(chu)試樣表(biao)(biao)面(mian)的污垢層(ceng)和氧化層(ceng)。預處(chu)理的好(hao)壞(huai)決定膜厚(hou)和表(biao)(biao)面(mian)質(zhi)量，處(chu)理不(bu)當，會使色彩不(bu)均勻(yun)、暗淡、不(bu)平整，甚(shen)至不(bu)著(zhu)色，其中拋光(guang)是關鍵的一環。

5. 通(tong)過正交試驗確定工藝配方

 硼酸(suan)  8.0g/L  、電位-600~-700mV  、檸(ning)檬(meng)酸(suan)三(san)銨  10.0g/L  、溫(wen)度  60~70℃ 、硫(liu)酸亞鐵銨  25.0g/L  、時間(jian)  3~5min  、添(tian)加劑ZH-1  4.0mL/L  、pH  8.0