不銹鋼電化學著彩色酸性溶液成(cheng)分和(he)工(gong)藝條件(jian)見(jian)表9-9。配方12 (見(jian)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(bu)銹鋼表面著色膜在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(cai)用(yong)三電(dian)(dian)極(ji)(ji)體系(xi)：不(bu)銹鋼試(shi)樣(yang)為(wei)(wei)工作電(dian)(dian)極(ji)(ji)、飽(bao)和氯化鉀甘汞電(dian)(dian)極(ji)(ji)為(wei)(wei)參(can)比電(dian)(dian)極(ji)(ji)，鉛片為(wei)(wei)輔助電(dian)(dian)極(ji)(ji)，將(jiang)三電(dian)(dian)極(ji)(ji)置于著色(se)液(ye)(ye)（見(jian)配(pei)方12)中，用(yong)HDV-7C晶體管恒電(dian)(dian)位儀控(kong)制(zhi)電(dian)(dian)位在－600~-700mV,將(jiang)前處理后奧(ao)氏體不(bu)銹鋼試(shi)樣(yang)在50~60℃,pH為(wei)(wei)8.0的著色(se)液(ye)(ye)中處理3~5min 。
3. 極化曲線測試
用(yong)(yong)LK98電化學分析系統對所得的(de)彩(cai)色(se)膜進行動電位極化曲(qu)線(xian)測試(shi)(shi)。用(yong)(yong)HD-1ASMR2F信號發生器、TYPE-3036X函數(shu)記錄儀，圖9-27是試(shi)(shi)樣著色(se)前后及封閉(bi)后的(de)極化曲(qu)線(xian)。電化學測試(shi)(shi)溶液為3.5%NaCl,動電位掃(sao)描速率為0.3mV/s.
從(cong)圖9-27可見，未著(zhu)(zhu)色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)表(biao)(biao)現出(chu)活性(xing)溶(rong)解(jie)，而經(jing)過(guo)(guo)著(zhu)(zhu)色(se)(se)和封閉處(chu)理(li)后的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)位(wei)負移，陽(yang)極(ji)表(biao)(biao)現出(chu)鈍化(hua)(hua)特征，說(shuo)明(ming)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)過(guo)(guo)程在著(zhu)(zhu)色(se)(se)和封閉處(chu)理(li)后得(de)到(dao)明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)(de)阻(zu)(zu)滯。著(zhu)(zhu)金黃色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)位(wei)比未經(jing)著(zhu)(zhu)色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)位(wei)負移了(le)(le)0.3V,著(zhu)(zhu)色(se)(se)膜的(de)(de)(de)(de)(de)形成提高(gao)了(le)(le)陽(yang)極(ji)極(ji)化(hua)(hua)行為，使陽(yang)極(ji)極(ji)化(hua)(hua)到(dao)高(gao)電(dian)位(wei)處(chu)時才處(chu)于活性(xing)溶(rong)解(jie)狀態，說(shuo)明(ming)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)著(zhu)(zhu)色(se)(se)后，顯著(zhu)(zhu)提高(gao)了(le)(le)膜層的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)化(hua)(hua)學(xue)穩定性(xing)。未經(jing)封閉的(de)(de)(de)(de)(de)彩(cai)色(se)(se)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)由于疏松(song)多孔，溶(rong)液通(tong)過(guo)(guo)滲透直(zhi)接(jie)與基(ji)體接(jie)觸，點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)嚴重，腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)流密度較(jiao)大。經(jing)過(guo)(guo)封閉處(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)由于表(biao)(biao)面氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜的(de)(de)(de)(de)(de)存在，機械(xie)阻(zu)(zu)礙阻(zu)(zu)擋(dang)了(le)(le)活性(xing)Cl-的(de)(de)(de)(de)(de)浸蝕(shi)(shi)(shi)(shi)，耐點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)能力(li)提高(gao)；阻(zu)(zu)礙氧(yang)(yang)和電(dian)子自由傳輸，抑制不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)反應，腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)流密度較(jiao)小。
4. 預處(chu)理對(dui)著(zhu)色的(de)影響
預處理主要包括拋(pao)光、除油和(he)活化，徹(che)底清除試樣(yang)表面的污垢層和(he)氧化層。預處理的好壞決定膜厚和(he)表面質量，處理不當，會使色(se)彩不均勻、暗淡、不平整，甚至不著色(se)，其(qi)中拋(pao)光是(shi)關鍵的一環。
5. 通(tong)過(guo)正(zheng)交試驗確定工(gong)藝配(pei)方
硼(peng)酸 8.0g/L 、電位-600~-700mV 、檸檬(meng)酸三銨(an) 10.0g/L 、溫度 60~70℃ 、硫(liu)酸亞(ya)鐵銨 25.0g/L 、時間 3~5min 、添(tian)加劑ZH-1 4.0mL/L 、pH 8.0
