不銹鋼電化學著彩色酸性溶液成(cheng)分(fen)和工藝(yi)條件見表9-9。配方1 (見表9-9)的說(shuo)明(ming) 。本配(pei)方(fang)由南京大學應用(yong)化學研(yan)究所方(fang)景禮、劉(liu)琴、韓克(ke)平、陳耀輝提出。

1. 陰極電(dian)沉積法

  從鉬酸鹽溶液中電解獲(huo)得(de)藍色不銹鋼轉化膜。

2. 工(gong)藝過(guo)程

  304不銹鋼經沾有氧化鎂粉的細砂紙打磨，在5%硝酸溶液活化和水洗后，直接浸入鉬酸鈉100g/L溶液中，在pH=6.5、溫度40℃和電流密度0.15A/d㎡的條件下進行陰極處理20s,即可得到藍色的不銹鋼膜層。

3. 膜層的(de)熱穩定性

 將藍色膜(mo)層(ceng)置(zhi)于烘箱中60℃老化(hua)(hua)30分(fen)鐘，膜(mo)層(ceng)顏色不變(bian)。繼續延長老化(hua)(hua)時(shi)間，膜(mo)層(ceng)也不發生(sheng)變(bian)化(hua)(hua)。表明藍色不銹鋼適于在一(yi)般環境下作為裝飾層(ceng)。

4. 藍色膜(mo)層的(de)厚度分析

   用40kV和15μA的(de)(de)Ar+流對不銹鋼的(de)(de)藍色表面膜進行(xing)深度剝蝕，同(tong)時用AES測(ce)定各組成(cheng)元素的(de)(de)原子分數隨時間的(de)(de)變化曲線，即(ji)得(de)AES深度剝蝕圖-圖9-3。

  若把(ba)圖中元素O與基體Fe的深度剝蝕(shi)(shi)曲線的(de)交點處(chu)所對應的(de)剝蝕(shi)(shi)時(shi)間(jian)與相(xiang)同(tong)條件下涂有100nm 標準(zhun)氧化鉭（Ta2O5)的(de)鉭片用Ar+測射(she)至(zhi)Ta2O5/Ta界面(mian)所(suo)需的(de)時(shi)間(jian)作為100nm的(de)厚度(du)進行比較，按下式即可求得不(bu)銹鋼藍色膜(mo)層的(de)厚度(du)：

  由圖9-3和標(biao)準TB2O5劃蝕(shi)圖求得(de)藍色(se)不銹鋼(gang)彩色(se)膜層的厚度為42.7nm。

5. 藍色不銹銷表面膜的元素組成(cheng)

  圖(tu)9-4為藍(lan)色(se)藤層的(de)XPS全(quan)掃描(miao)圖(tu)。由(you)圖(tu)大致斷定膜層主(zhu)要由(you)鉬(mu)、氧、磷(lin)等(deng)元素(su)組成。

  又(you)由圖9-3可見，藍色不銹鋼膜(mo)經一段時間剝蝕后，表(biao)面污染元(yuan)素(su)已消除，在(zai)濺射6~20min區(qu)間，膜(mo)層元(yuan)素(su)含量基(ji)本恒定(ding)，鐵的含量很低，此時尚未濺射到基(ji)體，由此，由深度剝蝕曲線組成恒定(ding)區(qu)，可以求得藍色不銹鋼膜(mo)的元(yuan)素(su)百分組成為：氧為54.30%,鉬為28.40%,磷為12.11%,鐵為5.20%。

6. 藍色不銹(xiu)鋼膜中(zhong)組成元(yuan)素的價態

 圖9-5為藍色(se)膜層(ceng)中Mo的XPS高分辨圖(tu)。由(you)圖(tu)9-5可(ke)以求得濺(jian)射(she)前(qian)Mo的(de)(de)結合(he)能為232.3eV和(he)235.3eV兩個(ge)峰(feng)(feng)，分別(bie)對應于MoO3 中(zhong)Mo 的(de)(de)3d5/2的(de)(de)232.6eV 和(he) 3d3/2 的(de)(de)235.3eV, 與(yu)Na2MoO4中(zhong)的(de)(de)3d3/2的(de)(de)232.1eV 和(he)3d3/2 的(de)(de)253.3eV 也很(hen)接近，表(biao)明(ming)在(zai)藍色不銹鋼層的(de)(de)表(biao)面(mian)，Mo是以六(liu)價狀態（MoO3或MoO2-4)存在(zai)的(de)(de)。Ar+濺(jian)射(she)10min后(hou)，Mo(VI)的(de)(de)3d3/2 峰(feng)(feng)（235.3eV)消失，3d3/2 峰(feng)(feng)（232.3eV) 稍(shao)稍(shao)移動至峰(feng)(feng)（232.leV),變化不大。同(tong)時出(chu)現了一個(ge)新(xin)峰(feng)(feng)（229.3eV),它(ta)與(yu)MoO2中(zhong)Mo的(de)(de)3d5/2 的(de)(de)峰(feng)(feng)位值(zhi)229.6eV 接近，表(biao)明(ming)在(zai)膜層內部同(tong)時存在(zai)Mo(VI)和(he)Mo(N)兩種(zhong)狀態。膜內四價鉬估計(ji)是電解液中(zhong)鉬酸(suan)鹽被(bei)陰極還原的(de)(de)結果。

圖(tu)9-6為藍色不(bu)銹鋼中(zhong)(zhong)磷的(de)XPS高分辨圖(tu)。由圖(tu)9-6測得P 的(de)2p 的(de)結(jie)合(he)(he)能濺射前后為133.6~133.4eV,它與(yu)PO3-4中(zhong)(zhong)P的(de)結(jie)合(he)(he)能一致，表明膜(mo)內外均存在(zai)(zai)磷酸鹽，在(zai)(zai)成膜(mo)過程中(zhong)(zhong)它并(bing)未被還原。膜(mo)中(zhong)(zhong)的(de)磷以磷酸鹽的(de)形式(shi)存在(zai)(zai)。