不銹鋼表面著色的原理

不銹鋼表面著色是由于化學(xué)著色溶液和不銹鋼表面的各種元素發(fā)生氧化反應(yīng)，并生成新的膜層，新膜層大多數(shù)為化合物如氧化鐵、氧化鉻等。也就是說(shuō)不銹鋼生成的有色膜是在各種不同條件下形成的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜。這層膜之所以有色澤有兩種原因，第一種是構(gòu)成膜的化合物成分是有顏色的，如Fe₃0₄為黑色、Fe₂0₃紅色、Cr0₃紅色、Cr₂0₃綠色等。另一種在不銹鋼表面上生成的可能是無(wú)色的透明膜，它也能顯出各種色彩，但它的色彩并非構(gòu)成膜的化合物顏色，而是無(wú)色透明氧化膜對(duì)不同頻率光的干涉色彩。

    用光波的干涉原理分析，當(dāng)入射光到達(dá)膜的表面后，部分光被表面反射出來(lái)，而其他光波則透過(guò)膜層到達(dá)基體金屬的表面，然后再折射出來(lái)，于是這兩部分的光就產(chǎn)生了光程差，而當(dāng)光程差等于某種顏色光的波長(zhǎng)之半或奇數(shù)倍時(shí)，就發(fā)生光波干涉而抵消一部分，眼所看見(jiàn)的只是該種顏色的輔色。由于光程差和膜的厚度有關(guān)，當(dāng)膜的厚度變化時(shí)，所得的光程差不同，顯示出的顏色也不同。由此可見(jiàn)膜的色澤是由膜的厚度與光的折射率共同決定的。對(duì)于由同種化合物成分組成的膜，由于厚度不同，其所顯示的顏色也就不同。表3-5顯示了氧化鎳和氧化鐵構(gòu)成的兩種著色膜膜厚與顯示的顏色差異。氧化鐵著色膜的顏色在膜層由薄至厚時(shí)，為由黃至藍(lán)。氧化鎳著色膜由薄膜至厚膜時(shí)，顏色由褐色至藍(lán)色再變成黃色。

表3-5  氯化膜的厚度與色澤的關(guān)系