從表面顯微結(jié)構(gòu)看，著色膜是一層疏松結(jié)構(gòu)。表面有許多10~20μm的凹槽，凹槽的面積約占總面積的20%,著色膜是柔軟的，不耐磨的，易為手指所沾污，無(wú)實(shí)用價(jià)值，必須進(jìn)行固膜處理，提高膜的性能。

固膜處理機(jī)理如下。將著色出來(lái)的彩色不銹鋼放入含有鉻酐和反應(yīng)促進(jìn)劑的溶液中。將彩色不銹鋼放在電解槽的陰極，陽(yáng)極使用鉛板，進(jìn)行電解處理，通過(guò)陰極上析出的氫把六價(jià)鉻（Cr6+)還原為三價(jià)鉻（Cr³⁺),并形成穩(wěn)定的三價(jià)鉻絡(luò)合物沉積在著色膜上，達(dá)到封孔的目的。隨著電解過(guò)程中氫離子的析出，膜表面微孔內(nèi)pH上升，達(dá)到三價(jià)鉻（Cr³⁺)水解的pH時(shí)，水解產(chǎn)生Cr₂O₃、Cr(OH)₃、鉻化物，填充在膜孔中。

固膜處理溶液成分和工藝條件見(jiàn)表8-31.

表 31.jpg

化學(xué)固膜溶液成分及工藝條件：

重鉻酸鉀（K₂Cr₂O₇) 15g/L 、溫度 60~80℃ 、時(shí)間 2~3min 、氫氧化鈉（NaOH) 3g/L 、pH 6.5~7.5

固膜處理對(duì)色彩的影響：電解固膜處理后，實(shí)質(zhì)上也能使氧化膜加厚，使彩色膜的顏色發(fā)生變化，處理時(shí)間越長(zhǎng)，顏色變化越大。因此，在達(dá)到固膜的效果后，盡量縮短固膜處理時(shí)間。

固膜處理前后著色膜顏色變化見(jiàn)表8-32.

表 32.jpg

從表8-32可見(jiàn)，茶色至藍(lán)灰色，固膜前后顏色基本不變，黃色由淺變深，從深黃色開(kāi)始到橙色，固膜后比固膜前向后移了一種顏色，這是由于固膜增厚了著色膜，從而推后了一種顏色，為了得到彩色所要求的顏色，在著這幾種顏色時(shí)應(yīng)提早一種顏色出槽，固膜后正好達(dá)到所需要的顏色。固膜處理后，對(duì)原來(lái)的色澤有加深作用。但色澤變化在整個(gè)表面上是均勻的，所以可以在著色時(shí)控制著色電位加以糾正。

為了穩(wěn)定著色膜的色彩，使膜固化處理后色澤不變，發(fā)現(xiàn)用硒酸來(lái)代替硫酸、磷酸，如固膜4號(hào)配方，不僅能保持色澤穩(wěn)定，而且耐磨性更好。但由于硒酸價(jià)格昂貴，有毒性，很少應(yīng)用。

鉬酸鈉加入固膜溶液中，對(duì)顏色無(wú)影響，可明顯提高著色層的光亮度。

一、固膜處理后彩色膜性能

1. 耐磨性

未經(jīng)固膜處理的著色膜。經(jīng)有500g荷重的橡皮頭往復(fù)摩擦，5~8次即露底。經(jīng)過(guò)固膜處理的著色膜，可以承受200~400次往復(fù)摩擦后才露底。耐磨性提高數(shù)十倍。

著色膜經(jīng)固膜處理后的耐磨性大大提高，硬度增加。其原因可解釋為鉻的氧化物在表面上沉積出來(lái)，使著色膜變得致密，使硬度增加。

2. 耐點(diǎn)蝕實(shí)驗(yàn)

用10%FeCl₃溶液，室溫，將未著色的、著巧克力色的和固膜處理的不銹鋼浸漬100h,試樣失重結(jié)果見(jiàn)表8-33。

表 33.jpg