不銹鋼電化學(xué)著彩色酸性溶液成分和工藝條件見表9-9。配方8 (見表9-9)的說(shuō)明 。本配方由上海交通大學(xué)化學(xué)系廖小珍、錢道蓀、朱新運(yùn)提出

1. 彩色不銹鋼的交流方波電化學(xué)著色

 試樣采用1Cr18Ni9Ti光亮不銹鋼，經(jīng)過(guò)前處理后，采用交流方波電化學(xué)法進(jìn)行著色。實(shí)驗(yàn)裝置見圖9-14.電解電流交流方波波形見圖9-15.著色液組成：鉻酐（CrO₃)  250g/L  、硫酸（H₂SO₄)  490g/L 。

2. 著色液溫度的選擇

 不銹鋼在鉻酸－硫酸體系中，較高溫度下便出現(xiàn)化學(xué)著色，為了消除化學(xué)著色的影響，以便于電解者色的控制，表9-24為試樣在不同溫度的鉻酸、硫酸溶液中浸泡1h的化學(xué)著色情況。

根據(jù)表9-24的結(jié)果，著色液的溫度選擇55℃,既能避免化學(xué)著色的影響，亦可縮短電解著色的時(shí)間。

3. 電解參數(shù)對(duì)鋼表面膜顏色的影響

  表9-25列出交流方波電解法制備彩色不銹鋼的通電量與著色膜顏色的關(guān)系。由表9-25的數(shù)據(jù)可看出，隨著通電量的增加，不銹鋼表面顏色的變化趨勢(shì)與化學(xué)著色法相同，即茶色→藍(lán)色→黃色→紅色→綠色。但鋼表面顏色并不完全取決于通電量的大小，而與電流幅值、方波周期T密切相關(guān)。

 ①. 電流密度i的影響。固定方波周期，在相同通電量的情況下，電流密度越大，由于反應(yīng)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的影響。試樣5、6及試樣7、8的比較可見，相同通電量和電流密度下，周期T越長(zhǎng)，鋼表面顏色偏向膜厚方向。

 ③. 通電時(shí)間的影響。在相同電流密度和周期下，通電時(shí)間越長(zhǎng)，膜越厚，鋼表面顏色隨膜厚變化。

4. 適當(dāng)厚度的氧化膜層及其相應(yīng)色彩的控制方法

只要適當(dāng)調(diào)整電流密度i、方波周期T、通電周期數(shù)N,即可得到適當(dāng)厚度的氧化膜層，從而得到所需的色彩。利用此法已制備出茶色、藍(lán)色、黃色、紅色、綠色各顏色系列的十多種色調(diào)不同的彩色不銹鋼，交流方波電解著色法的出色范圍寬，顏色控制容易，色彩均勻亮麗，重現(xiàn)性良好。這是化學(xué)著色法難以比擬的。

5. 交流方波電解著色法的規(guī)律（根據(jù)表9-25)

 ①. 消除界面溶液的濃度差。在交流方波電解周期內(nèi)，通過(guò)方波正半周電流時(shí)，表面發(fā)生陽(yáng)極氧化，形成氧化膜層；在方波負(fù)半周內(nèi)，形成的膜層適當(dāng)硬化，同時(shí)消除界面溶液的濃度差。

 ②. 氧化膜層的厚度形成的影響因素。在通過(guò)總電量相同的情況下，不銹鋼表面形成的氧化膜層的厚度與方波周期、電流密度大小有關(guān)。

 ③. 在相同周期、相同通電量的情況下，電流密度越小，反應(yīng)速率越慢，濃差極化影響減少，膜厚度偏薄。

 ④. 在相同電流密度、相同通電情況下，方波周期越長(zhǎng)，電極界面濃差擴(kuò)散層增厚，表現(xiàn)出氧化膜層偏厚的現(xiàn)象。

6. 交流方波電解著色技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

 ①. 顏色控制簡(jiǎn)單容易。只要調(diào)節(jié)好所需顏色的工作參數(shù)（電流密度、方波周期、通電周期數(shù)），制得的鋼表面顏色的重現(xiàn)性很理想。而化學(xué)著色法對(duì)顏色的控制需借助于電位控制裝置。

 ②. 利用電解著色法可降低著色液的溫度至55℃,縮短著色時(shí)間，優(yōu)于化學(xué)著色法。

 ③. 交流方波電解技術(shù)制備彩色不銹鋼的出色范圍廣，可獲得的色彩種類十分豐富。

7. 不銹鋼著色前處理

  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(shí)間 10~15min.

      ②. 浸酸： 硫酸（H₂SO₄)5%(體積分?jǐn)?shù)），溫度50~55℃,時(shí)間5min.

8. 不銹鋼著色后處理

著色后→清洗→固膜處理^①→清洗→封閉^②→清洗→烘干。

  注：①. 固膜處理： 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(shí)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(shí)間5min。