不锈钢电化学着彩色酸性溶液成分和工艺条件见表9-9。配方10 (见表9-9)的说明 。本配方由华中理工大学化学系 贾法龙、郭稚弧、李卓民提出。
1. 低频方波电流对不锈钢进行着色
着色液组成为：铬酐 250g/L, 硫酸 490g/L, 实验中采用方波电流，实验装置见图9-21,电流波形见图9-22.实验设备中信号发生器型号为DCD-1,恒电位仪型号为HDV-7C,参比电极为饱和氯化钾甘汞电极（SCE),用3068型XY函数记录仪记录不锈钢片相对于甘汞电极的电位随时间的变化情况。选取具有代表性的4个因素，即着色液温度、正电流密度i+、负电流密度i-和周期T值。只要调节好适当的正电流密度、负电流密度、时间、周期、温度参数，就可以得到所要的颜色。
2. 着色实验对参数的优选
①. i+的值均大于i-的值：通过正交试验，能够着上色的试片的规律为i+的值均大于i-的值。
②. 凡是未发生着色的，其电位-时间图中阴极响应电位，并不随时间的延长而正移；有着色出现的，其阴极响应电位随时间的延长而正移。若参数不同，正移的幅度也不同。
③. 周期不同，都能着色，说明周期的取值对着色的影响较小。
④. 温度值。
固定i+与i-一个组合（组合原则是i+≥i-),再改变周期与温度的值，观察着色的效果。结果见表9-34。其中每组实验的着色时间均为10min,着色完后进行固膜和封闭，然后做耐磨性测试。
通过实验可以基本上确定工艺参数为；i+=2.0mA/c㎡, i- =-1.0mA/cm,温度为60℃,周期T=2.5s。
3. 颜色随时间的变化
所着颜色随时间变化情况的实验结果见表9-35。
表9-35 中的颜色都是经过电解固膜和到闭后所全现的颜色，颜色的重现性和均匀性较好，耐磨次数用负荷500g的瓶塞橡皮在着色膜表面来回摩擦均在1000次以上。由表9-35可知，随着通电时间的延长，膜的颜色也发生变化，一定的电解时间对应着一定的颜色，因此，可以通过控制电解时间来获得所需的颜色。随着时间的延长，膜的颜色变化趋势大致为；茶色一蓝色一黄色一红色。
4. 着色试片的耐蚀性能
着色试片与未着色试片在0.2mol/L的盐酸（相当于16.7mL/L)中的自然腐蚀电位比较见图9-23.由图9-23表明，彩色不锈钢片在此盐酸中长期浸泡然保持钝态电位，而且稳定。耐蚀性显然要比未着色的要好。
5. 着色前处理
304不锈钢→机械抛光→清洗→除油①→清洗→电化学抛光②→清洗→着色。
注：①. 除油。氢氧化钠20~40g/L,碳酸钠30~40g/L,OP乳化剂2~3mL/L,温度70~80℃,时间6~10min.
②. 电化学抛光。磷酸（85%)560mL/L,硫酸（98%)400mL/L,铬酐50g/L,其余为水，电流密度20~50A/d㎡,电压10~20V,温度55~65℃,时间4~5min。
6. 着色后处理
着色→清洗→固膜处理→清洗→封闭→清洗→烘干。
注：固膜处理： 铬酐250g/L,磷酸2.5g/L,阴极电流密度0.4A/d㎡,温度25℃,时间10min.
封闭： 试片放人1%硅酸钠的封闭液中煮沸5min进行封闭处理。
7. 方波电解着色法的优点
①. 着色重现性较好，容易控制。
②. 只要调节好适当的工作参数，就可以获得所需要的颜色。利用此法已经在不锈钢表面制出了多种颜色。
③. 颜色均匀，与被施加的电流密度分布均匀性有关。在设计电解着色槽时，要使电流在工件上的分布均匀。石墨电极与工件的面积比影响电流分布均匀性。
8. 着色膜的XPS研究
河北工业大学材料科学与工程学院 王文静、李国彬和河北农业大学信息学院王军皓、李伟英、王希生等人介绍了不锈钢电化学着色工艺，采用正交试验法对不锈钢电化学着色的实验方案进行了优化，得出最佳实验方案，与配方10非常接近，但工艺条件不同，也不用方波电源。组成与工艺条件为：CrO3 228g/L, H2SO4 483g/L, 温度80℃,电流密度0.50A/d㎡,然后对制得的黄色着色膜元素和结构进行分析，用X射线光电子能谱仪，常称为XPS,(生产厂家为美国PHI公司，型号为PH15300 system; 微机为UNIX。X射线枪：功率250W;电压13000V;能量为A1靶1486.6eV).图9-24为膜的XPS全图。
由图9-24可知，其膜中含有的元素有Cr、Fe、O、S、C.Cr可能以六价和三价的氧化物或与COOH结合的形式存在。
