不(bu)銹(xiu)鋼化學(xue)著(zhu)色配方 23 (表8-9)，本配(pei)方由南京理工大學材料(liao)科學與(yu)工程系 曹榮(rong)、樊新民和南京醫(yi)科大學口腔(qiang)醫(yi)學院 陳文靜(jing)、趙春陽、胡芳于(yu)2005年10月(yue)提出(chu)。

 他們為了獲得重現性良好、色彩鮮艷的不(bu)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

  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(zhu)(zhu)色液見表 8-9 配方23, 著(zhu)(zhu)色實驗裝置示意圖見圖8-23。

2. 著色(se)工藝(yi)參數的(de)影響

 ①. 著(zhu)色(se)時(shi)間

   在溫度(du)、著(zhu)色(se)(se)(se)(se)液濃度(du)確定的(de)條件下，著(zhu)色(se)(se)(se)(se)時(shi)間加長，膜(mo)層加厚，顏(yan)色(se)(se)(se)(se)按藍、金黃、紅、綠變化(hua)(hua)。時(shi)間過長，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜(mo)變得粗糙，甚至粉(fen)化(hua)(hua)。當(dang)試樣(yang)著(zhu)色(se)(se)(se)(se)電(dian)位(wei)與著(zhu)色(se)(se)(se)(se)起始(shi)電(dian)位(wei)差超過30mV時(shi)，表面氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜(mo)迅速溶解，著(zhu)色(se)(se)(se)(se)膜(mo)質量(liang)與時(shi)間的(de)關系見表 8-28。

  著色(se)時間長于15min后(hou)，色(se)澤變得不(bu)均勻，難以區分具體色(se)調。

  ②. 著色(se)液溫度

  所(suo)用配方在低于55℃時(shi)將不能著色(se)(se)(se)(se)，較好的溫(wen)度(du)范圍是80~95℃,高于此范圍，溶液水分蒸(zheng)發(fa)較快(kuai)，氧化(hua)變(bian)強(qiang)，著色(se)(se)(se)(se)周期(qi)縮(suo)短，顏色(se)(se)(se)(se)控制困難。較低溫(wen)度(du)使著色(se)(se)(se)(se)過程加長(chang)，利(li)于色(se)(se)(se)(se)彩(cai)控制，著色(se)(se)(se)(se)效果好。圖8-24為不同溫(wen)度(du)下顏色(se)(se)(se)(se)－時(shi)間(jian)關系(xi)曲線。

 ③. 電位的(de)影(ying)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(ta)工藝參(can)數(shu)

   除油、浸酸活化的(de)樣品比未活化的(de)樣品著色過(guo)程加快，提前(qian)0.5~1min到達著色起(qi)始電位(wei)。

  固(gu)膜(mo)(mo)使氧化(hua)膜(mo)(mo)的(de)耐蝕(shi)性、耐磨性顯著提(ti)高，未固(gu)膜(mo)(mo)處理的(de)表面顏(yan)色在(zai)同(tong)等負荷砂紙（600#)的(de)擦拭(shi)下更易于被擦掉。

  固(gu)膜(mo)過(guo)程(cheng)中，新(xin)的膜(mo)層(ceng)在氧化膜(mo)孔隙或表(biao)(biao)面形成、增(zeng)厚，增(zeng)厚了(le)的膜(mo)層(ceng)使(shi)表(biao)(biao)面色彩變(bian)化，因(yin)此(ci)，固(gu)膜(mo)控制著(zhu)色彩的變(bian)化。

3. 著色(se)膜層(ceng)的成分(fen)

  用(yong)俄歇電子(zi)能譜分析，原子(zi)數(shu)分數(shu)：2.34% S、53.92% O、31.05% Cr、12.69% Fe。

   質量分數：2.3% S、26.45% O、49.52% Cr、21.73% Fe.