201不锈钢板着色膜生成原理，当不锈钢浸入铬酶的酸组成的着色液，在不锈钢表面上发生电化学反应，见图8-3，不锈钢金属

铬、镍、铁等在阳极区放出电子变成金属离子(M2+)。

阴极反应 阳极区: M>M++2e 

(M 代表 Cr、Ni、Fe)

溶液 在阴极区含六价铬的铬酸接收电子变成三价 

氧化膜 (Cr3+)，反应式如下。 

阳极反应 阴极区: HCrO;+7H++3e- 

Cr3++4H2O

(8

当不锈钢在溶液中浸渍一段时间后，在金属/溶液

图8-3 氧化膜生成模型 面上金属离子(M2+)和Cr3+的浓度达到临界值，并能 

过了富铬的尖晶石氧化物的溶解度，由于水解反应而形成氧化膜，反应式如下，

pM2++qCr3++rH₂O->M,CrgO,+2rH+

其中 2p+3q-2r (8- 

(8.

当氧化膜一旦生成，阳极反应和阴极反应立即分离，如图8-3所示，此时，极反应仍在氧化膜的孔底部即不锈钢表面进行，阴极反应在膜的表面进行。阳极应产物M2+通过微孔向外扩散，在孔口和孔底之间存在扩散电位差Δφ，随着膜的加厚，Δp增大。膜厚不同就产生不同的干涉色，这就是控制电位差可着彩色的基本原理。

8.2.4 不锈钢着色膜的组织结构

初形成的氧化膜从透射电子显微照片可见到具有密度约为 101 根/cm2、直为10~20nm(1nm=10-gcm)的大量微孔，这就是初生的氧化膜的耐磨性、耐性和耐污性均不好的原因。

着色膜经50%H2O+50%C2H5OH+100g/LHzSO4溶液的阳极溶解法退氧化膜，退除液用原子吸收光谱进行分析，测得膜成分质量百分含量为铬 19.6%铁11.7%、镍 2.1%。这三种元素的质量占膜总质量的1/3，所以估计表面是含有较多结晶水的氧化物。再从次红外线光谱分析及电子衍射结构分析发现，其化学组

成可表示为:(CrFe)₂O;·(FeNi)O·xH2O。

电子探针显微分析未退除膜的质量百分组成为铬 21.3%、铁11.5%、银.3%，这与原子吸收光谱分析退除膜的结果大致相符合。