不銹鋼電化學著彩色酸性溶液成分和工藝條件見表9-9。配方4 (見表9-9)的說明 。本配方由長沙中南大學冶金物理化學與材料化學研究所 何新快、陳白珍、周寧波、張欽發提出。

1. 重鉻酸鉀用量對成膜速率及其顏色的影響

  重鉻酸鉀是主成膜物質，提供三價鉻在陽極表面達到臨界值水解而生成金屬著色膜。其他成分不變，改變重鉻酸鉀用量，其對著色膜的影響見表9-17。

 由表9-17可見，隨著重鉻酸鉀用量的增加，其他成分不變，成膜速率加快，所得著色膜的質量也越均勻，致密。但當其達到50g/L時，成膜速率幾乎不變。選取重鉻酸鉀含量為40g/L。

2. 硫酸錳用量對成膜速率及其顏色的影響

 硫酸錳是輔助成膜劑，其他成分不變，改變硫酸錳用量，對成膜速率及其顏色的影響見表9-18。

 從表9-18可見，硫酸錳的用量既影響著色速率，又影響著色膜的質量。硫酸錳的最佳含量取20g/L為宜。

3. 硫酸銨的主要作用

  銨離子（NH⁺₄)能配位三價鉻離子及被溶解下來的鎳離子（Ni²⁺),控制反應速率。其含量偏高，成膜速率太快，易掉色；含量偏低，配位不了溶解下來的鎳、鉻等離子，致使電解液老化，成膜速率減緩。硫酸銨的最佳含量以20g/L為宜。

4. 添加劑A的作用及其影響

  添加劑A是鉬酸根鹽，它參與成膜，促進氧化膜的形成。它能使不銹鋼表面鈍化而生成鉬系列金屬氧化物（如二氧化鉬，氧化亞鉬等），使得著色膜致密，提高著色膜的耐蝕性、耐磨性。分別改變添加劑A的用量，其對膜的影響見表9-19。

 由表9-19可知，沒有添加劑A的著色液著不上金黃色而是黑色的，隨著其用量的增加，著色膜變得致密且光亮，當其用量達到15g/L時，再增加用量，對成膜幾乎無影響。添加劑的最佳含量以9~12g/L為宜。

5. 添加劑B的作用及其影響

 添加劑B是過渡區金屬硫酸鹽，具有光亮劑的作用，提高著色膜的光亮性、色澤，且重現性好。其他成分不變，改變添加劑B的用量，其對成膜的影響見表9-20。

 由表9-20可見，沒有添加劑B的著色液著上的金黃色膜不光亮。添加劑B的最佳用量以10g/L為宜。

6. 溫度與時間的影響

實驗發現，溫度升高，電解著色的速率增大。當溫度在10~30℃內變化，著色速率變化不大。在20℃恒溫下，著色時間與著色膜顏色的關系見表9-21。

由表9-21可知，電解著金黃色的時間為12~15min,有利于試樣著色的控制，能得到重現性好的成品。

7. 電解著色工藝流程

不銹鋼試樣^①→化學除油^②→水洗→拋光活化處理^③→水洗→電化學著色^④→水洗→封閉處理^⑤→沸水干燥。

注：①. 材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼 .

     ②. 化學除油一定要將不銹鋼上的油除干凈，否則著不上金色或著色不均勻。除油液組分為：氫氧化鈉40g/L,碳酸鈉60g/L,OP乳化劑5mL/L,除油溫度60~70℃,時間8~12min。

     ③. 拋光活化液組分。硫酸200ml/L,鹽酸70mL/L,硝酸20mL/L,溫度40~60℃,時間2~3min.要控制好活化程度。活化時間不夠，著色速率慢，著色不均勻，結合力差；活化時間太長，不銹鋼易產生過腐蝕。

    ④. 電化學著色，按配方4 的成分和工藝條件進行。不銹鋼作陽極，鉛板作陰極，陰陽兩極的面積之比為3:1.所用試劑均為分析純。

   ⑤. 封閉處理。由于著色膜的附著力強，且致密耐路，對一般不銹鋼裝審器材，可直接封閉處理，無需固膜處理。封閉處理液組成為；硅酸鈉（Na₂Sio₃)2%~4%,添加劑1.5%,表面活性劑0.5%,封閉處理溫度70~90℃,時間5~6min.

8. 著色膜性能檢驗

 ①. 耐磨性實驗

    按GB 1768-79進行耐磨性實驗。橡皮輪加壓5N,實驗3min,膜層顏色基本不變，該著色膜具有優良的耐磨性。

 ②. 耐腐蝕性

   按GB 4334.6-84,將著色后的樣品和未著色的空白不銹鋼試樣進行耐腐蝕性對照實驗，空白不銹鋼試樣的失重腐蝕率為30.65g/(㎡·h)而金黃膜試樣的失重腐蝕率為1.28g/(㎡2·h),僅約為空白不銹鋼的1/30。因而該著色膜具有優良的耐腐蝕性。