不銹鋼化學(xué)著色配方 19 (見表8-9)，本配方由山東大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院李廣武、張忠誠(chéng)和鄭淑娟于2004年提出。

  采用化學(xué)著色工藝，在250g/dm3鉻酐，490g/dm3 硫酸和少量添加劑的混合液中，在70℃左右測(cè)定了不銹鋼樣品在著色過(guò)程中電位隨時(shí)間的變化，從而找到了不銹鋼起色電位和顏色的對(duì)應(yīng)規(guī)律。即使溶液組成、溫度稍有變化，色彩也能較好的重現(xiàn)，將有助于解決不銹鋼表面著色的重現(xiàn)性問(wèn)題。研究了不銹鋼預(yù)處理、各種添加劑和溫度對(duì)不銹鋼著色的影響。結(jié)果表明：經(jīng)過(guò)稀硫酸活化和電拋光的不銹鋼著色均勻，色澤艷麗；不同添加劑對(duì)著色速率有明顯的影響；溫度升高明顯加快著色速率。

1. 工藝流程

  樣品（304不銹鋼）→水洗→除油（金屬去污劑除油）→水洗→電解拋光（60% H₃PO₄, 20%濃H₂SO₄,水余量，樣品為陽(yáng)極，陰極為鉛塊，DA0.6A/c㎡，時(shí)間8min,溫度74℃)→水洗→活化（8% H₂SO₄,時(shí)間5min,溫度室溫）→水洗→化學(xué)著色（配方見19#,溫度74℃,電位測(cè)量?jī)x負(fù)極接不銹鋼，正極接飽和甘汞電極）→水洗→堅(jiān)膜（2%Na₂SiO₃ 硅酸鈉溶液，煮沸5min)→清洗→烘干。

2. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

  ①. 在24℃著色液中，不銹鋼片電位隨時(shí)間變化值見表8-24, 實(shí)驗(yàn)裝置見圖8-19.

 ②. 在相同條件下，不銹鋼著色電動(dòng)勢(shì)－時(shí)間曲線見圖8-20

   由圖8-20可知，A點(diǎn)是起色電位，電動(dòng)勢(shì)的值是負(fù)值，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，氧化膜不斷增厚，電位下降，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)生成的速率和溶解的速率趨于平衡，電位波幅不大。溫度和組成變化不大時(shí)，B點(diǎn)的電位和A點(diǎn)的電位差ΔE與顏色有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，較好地解決了色彩的重現(xiàn)問(wèn)題。

 ③. 色譜和著色電位差的關(guān)系見表8-25.

 由表 8-25可見，一定的著色電位差對(duì)應(yīng)著不同的顏色。

④. 溫度對(duì)電動(dòng)勢(shì)－時(shí)間的影響

  在74℃和84℃的著色液中分別測(cè)電位－時(shí)間值。見圖8-21曲線。

 由圖8-21可見，著色溫度升高，加快著色速率。但溫度過(guò)高，水分蒸發(fā)較快，顏色重現(xiàn)性較難把握；而溫度太低，著色慢，色澤差。故以70℃較為適宜。

 ⑤. 活化的影響

  經(jīng)過(guò)稀硫酸浸泡，增加了不銹鋼表面活性點(diǎn)，加快了著色速率，且色澤較好。浸泡時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，使表面發(fā)黑，影響著色，以5~7min為適宜。

 ⑥. 起色電位對(duì)應(yīng)的時(shí)間

  相同時(shí)間測(cè)得的電位值不同，在相同條件下，出現(xiàn)同種顏色所用時(shí)間不因試樣的大小而改變。

⑦. 電解拋光的影響

  電解拋光使金屬表面形成陽(yáng)離子溶解，同時(shí)在表面形成氧化膜鈍化，降低著色速率。故拋光完后最好立即在稀硫酸溶液中浸泡一下。

⑧. 添加劑的影響

  著色液中加入硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃)或亞硫酸鈉，由于其還原性，減慢了表面氧化速率，延長(zhǎng)著色時(shí)間。加入硫酸錳（MnSO₄),由于Mn²⁺的催化作用，加快著色速率；加入鉬酸銨（NH₄)₂MoO₄,使色澤更加美觀。故添加劑的加人僅起調(diào)配著色的效果。