不銹鋼化學著色配方 23 (表8-9)，本配方由南京理工大學材料科學與工程系 曹榮、樊新民和南京醫科大學口腔醫學院 陳文靜、趙春陽、胡芳于2005年10月提出。

 他們為了獲得重現性良好、色彩鮮艷的不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。

 著色液見表 8-9 配方23, 著色實驗裝置示意圖見圖8-23。

2. 著色工藝參數的影響

 ①. 著色時間

   在溫度、著色液濃度確定的條件下，著色時間加長，膜層加厚，顏色按藍、金黃、紅、綠變化。時間過長，氧化膜變得粗糙，甚至粉化。當試樣著色電位與著色起始電位差超過30mV時，表面氧化膜迅速溶解，著色膜質量與時間的關系見表 8-28。

  著色時間長于15min后，色澤變得不均勻，難以區分具體色調。

  ②. 著色液溫度

  所用配方在低于55℃時將不能著色，較好的溫度范圍是80~95℃,高于此范圍，溶液水分蒸發較快，氧化變強，著色周期縮短，顏色控制困難。較低溫度使著色過程加長，利于色彩控制，著色效果好。圖8-24為不同溫度下顏色－時間關系曲線。

 ③. 電位的影響

  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. 其他工藝參數

   除油、浸酸活化的樣品比未活化的樣品著色過程加快，提前0.5~1min到達著色起始電位。

  固膜使氧化膜的耐蝕性、耐磨性顯著提高，未固膜處理的表面顏色在同等負荷砂紙（600#)的擦拭下更易于被擦掉。

  固膜過程中，新的膜層在氧化膜孔隙或表面形成、增厚，增厚了的膜層使表面色彩變化，因此，固膜控制著色彩的變化。

3. 著色膜層的成分

  用俄歇電子能譜分析，原子數分數：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.