不銹鋼(gang)電化(hua)學(xue)(xue)著彩色酸(suan)性溶(rong)液成分和工(gong)藝(yi)條件見(jian)(jian)表9-9。配方(fang)8 (見(jian)(jian)表9-9)的說明 。本配方(fang)由(you)上海(hai)交通大學(xue)(xue)化(hua)學(xue)(xue)系廖(liao)小珍、錢道蓀(sun)、朱新運提(ti)出(chu)

1. 彩色不銹鋼的交流方波電化學著色

 試樣采(cai)用1Cr18Ni9Ti光亮(liang)不銹(xiu)鋼，經過前處理(li)后，采(cai)用交流方波(bo)電化學法進行著色(se)。實驗裝置(zhi)見(jian)圖9-14.電解電流交流方波(bo)波(bo)形見(jian)圖9-15.著色(se)液(ye)組成：鉻(ge)酐（CrO₃)  250g/L  、硫酸（H₂SO₄)  490g/L 。

2. 著色(se)液溫(wen)度的選擇(ze)

 不銹鋼在鉻(ge)酸(suan)－硫酸(suan)體系(xi)中，較高(gao)溫度下(xia)便出(chu)現化(hua)學(xue)著(zhu)(zhu)色，為了(le)消除化(hua)學(xue)著(zhu)(zhu)色的(de)影響，以便于(yu)電解者色的(de)控制(zhi)，表9-24為試樣在不同溫度的(de)鉻(ge)酸(suan)、硫酸(suan)溶液(ye)中浸泡1h的(de)化(hua)學(xue)著(zhu)(zhu)色情況。

根據表(biao)9-24的結(jie)果(guo)，著色液(ye)的溫度選(xuan)擇55℃,既能避(bi)免化學著色的影響，亦可縮短電解(jie)著色的時間。

3. 電解參數(shu)對鋼表面膜(mo)顏色的(de)影(ying)響

  表(biao)9-25列出交(jiao)流方波電解法(fa)制備(bei)彩(cai)色(se)(se)(se)(se)不銹鋼的通(tong)電量(liang)與著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se)膜顏(yan)色(se)(se)(se)(se)的關系。由表(biao)9-25的數據可看出，隨(sui)著(zhu)(zhu)通(tong)電量(liang)的增(zeng)加，不銹鋼表(biao)面顏(yan)色(se)(se)(se)(se)的變化趨勢與化學著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se)法(fa)相同，即茶色(se)(se)(se)(se)→藍(lan)色(se)(se)(se)(se)→黃(huang)色(se)(se)(se)(se)→紅色(se)(se)(se)(se)→綠(lv)色(se)(se)(se)(se)。但鋼表(biao)面顏(yan)色(se)(se)(se)(se)并不完全(quan)取決于(yu)通(tong)電量(liang)的大小，而與電流幅值、方波周(zhou)期T密切相關。

 ①. 電(dian)流密度i的影響。固定方波周(zhou)期，在相(xiang)同通電(dian)量的情況下，電(dian)流密度越大，由于反應速率快，鋼表面顏色偏向于膜厚方向。（比較試樣2、3)。

 ②. 方波周期T的(de)影響(xiang)。試樣(yang)5、6及試樣(yang)7、8的(de)比(bi)較可見，相同通電(dian)量(liang)和(he)電(dian)流(liu)密度下(xia)，周期T越長，鋼表面(mian)顏色偏向膜厚方向。

 ③. 通(tong)電(dian)時間的影響(xiang)。在(zai)相同電(dian)流密度和(he)周期下，通(tong)電(dian)時間越(yue)長，膜越(yue)厚(hou)，鋼表面顏(yan)色隨膜厚(hou)變化。

4. 適當厚度的氧化膜層及其相應(ying)色彩(cai)的控制(zhi)方法

只要適當調(diao)整電流密度i、方波(bo)周期T、通(tong)電周期數(shu)N,即可(ke)得到(dao)適當厚度的(de)(de)氧化膜層，從而得到(dao)所需的(de)(de)色(se)(se)(se)(se)(se)彩(cai)。利用此法已(yi)制備出(chu)茶色(se)(se)(se)(se)(se)、藍色(se)(se)(se)(se)(se)、黃色(se)(se)(se)(se)(se)、紅色(se)(se)(se)(se)(se)、綠(lv)色(se)(se)(se)(se)(se)各顏色(se)(se)(se)(se)(se)系列的(de)(de)十多(duo)種(zhong)色(se)(se)(se)(se)(se)調(diao)不同的(de)(de)彩(cai)色(se)(se)(se)(se)(se)不銹鋼，交流方波(bo)電解著色(se)(se)(se)(se)(se)法的(de)(de)出(chu)色(se)(se)(se)(se)(se)范圍寬，顏色(se)(se)(se)(se)(se)控制容(rong)易，色(se)(se)(se)(se)(se)彩(cai)均勻(yun)亮麗，重現性(xing)良好。這(zhe)是化學著色(se)(se)(se)(se)(se)法難以比擬的(de)(de)。

5. 交(jiao)流方波(bo)電解(jie)著色法(fa)的(de)規律（根據表9-25)

 ①. 消(xiao)除界面(mian)(mian)溶(rong)液(ye)的濃度差。在交(jiao)流(liu)方波(bo)電解周(zhou)期內，通過方波(bo)正半周(zhou)電流(liu)時，表面(mian)(mian)發生陽極(ji)氧化(hua)，形成(cheng)氧化(hua)膜層(ceng)；在方波(bo)負(fu)半周(zhou)內，形成(cheng)的膜層(ceng)適當硬化(hua)，同(tong)時消(xiao)除界面(mian)(mian)溶(rong)液(ye)的濃度差。

 ②. 氧化膜(mo)層的(de)(de)厚度形成的(de)(de)影響因素。在(zai)通過總(zong)電(dian)量相同的(de)(de)情(qing)況下，不(bu)銹鋼(gang)表(biao)面形成的(de)(de)氧化膜(mo)層的(de)(de)厚度與方波周期(qi)、電(dian)流密度大小有關。

 ③. 在相同周期、相同通電量的情(qing)況下，電流密度越(yue)小，反應速(su)率越(yue)慢，濃差極化影響減少，膜厚度偏薄。

 ④. 在相(xiang)同(tong)電流(liu)密度、相(xiang)同(tong)通電情況下，方波周期越(yue)長，電極界面濃(nong)差(cha)擴散層增厚(hou)，表現(xian)出氧化膜層偏(pian)厚(hou)的現(xian)象(xiang)。

6. 交流方波電(dian)解著色技術的優(you)點

 ①. 顏(yan)色控制(zhi)簡單容易。只要調(diao)節(jie)好所需(xu)顏(yan)色的(de)工(gong)作參數（電流密(mi)度、方波(bo)周期(qi)、通(tong)電周期(qi)數），制(zhi)得(de)的(de)鋼表面顏(yan)色的(de)重現性很理想(xiang)。而化學(xue)著色法對顏(yan)色的(de)控制(zhi)需(xu)借(jie)助于電位控制(zhi)裝置。

 ②. 利用電解著(zhu)色(se)法可降低著(zhu)色(se)液的溫度至(zhi)55℃,縮短著(zhu)色(se)時間，優于化學著(zhu)色(se)法。

 ③. 交流方波(bo)電(dian)解技術制備彩色不銹鋼的出色范圍(wei)廣，可獲(huo)得的色彩種類十分豐富。

7. 不銹鋼著(zhu)色前處(chu)理

  光亮不銹鋼1Cr18Ni9Ti→清洗→除油^①→清洗→浸酸^②→清洗→著色。

注；①. 除油：  碳酸鈉（Na₂CO₃)20g/L, 磷酸三鈉（Na₃PO₄·12H₂O) 10g/L,三乙醇胺 2.5mL/L, OP表面活性劑 2.5mL/L, 溫度 70~80℃,時間 10~15min.

      ②. 浸酸： 硫酸（H₂SO₄)5%(體積分數），溫度50~55℃,時間5min.

8. 不銹(xiu)鋼著色后處理(li)

著色后→清洗→固膜處理^①→清洗→封閉^②→清洗→烘干。

  注：①. 固(gu)膜處理： 陰極電解固膜處理。鉻酐（CrO₃)250g/L,硫酸（H₂SO₄)(d=1.7)2.5g/L, 陰極電流密度 0.4A/d㎡, 時間 10min.

        ②. 封閉： 使不銹鋼表面多孔膜封閉，提高耐磨性。硅酸鈉（NazSiO₃)1%,溫度煮沸，時間5min。