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，無實用價值，必須進行固膜處理，提高膜的性能。
固膜處理機理如下。將著色出來的彩色不銹鋼放入含有鉻酐和反應促進劑的溶液中。將彩色不銹鋼放在電解槽的陰極，陽極使用鉛板，進行電解處理，通過陰極上析出的氫把六價鉻（Cr6+)還原為三價鉻（Cr3+),并形成穩(wěn)定的三價鉻絡合物沉積在著色膜上，達到封孔的目的。隨著電解過程中氫離子的析出，膜表面微孔內(nèi)pH上升，達到三價鉻（Cr3+)水解的pH時，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表8-31.
化學固膜溶液成分及工藝條件：
重鉻酸鉀（K2Cr2O7) 15g/L 、溫度 60~80℃ 、時間 2~3min 、氫氧化鈉（NaOH) 3g/L 、pH 6.5~7.5
固膜處理對色彩的影響：電解固膜處理后，實質(zhì)上也能使氧化膜加厚，使彩色膜的顏色發(fā)生變化，處理時間越長，顏色變化越大。因此，在達到固膜的效果后，盡量縮短固膜處理時間。
固膜處理前后著色膜顏色變化見表8-32.
從表8-32可見，茶色至藍灰色，固膜前后顏色基本不變，黃色由淺變深，從深黃色開始到橙色，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，在著這幾種顏色時應提早一種顏色出槽，固膜后正好達到所需要的顏色。固膜處理后，對原來的色澤有加深作用。但色澤變化在整個表面上是均勻的，所以可以在著色時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)用硒酸來代替硫酸、磷酸，如固膜4號配方，不僅能保持色澤穩(wěn)定，而且耐磨性更好。但由于硒酸價格昂貴，有毒性，很少應用。
鉬酸鈉加入固膜溶液中，對顏色無影響，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荷重的橡皮頭往復摩擦，5~8次即露底。經(jīng)過固膜處理的著色膜，可以承受200~400次往復摩擦后才露底。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，使著色膜變得致密，使硬度增加。
2. 耐點蝕實驗
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)果見表8-33。
由表8-33可見，著色后并固膜處理的試樣失重最小，也就是說耐蝕性最好。
3. 針孔實驗
試樣在10%FeCl3水溶液中，室溫浸漬1h,結(jié)果見表8-34。
可以看出，僅著色處理的試樣麻點大而深，針孔耐蝕性比原材料還差。但固膜處理后的針孔很細很淺，針孔耐蝕性最好。
4. 耐污性測試
①. 用藍墨水滴在已著色試片上，烘干后用清水沖洗，觀察試片上是否留有痕跡，見表8-35。
②. 用手觸摸試片實驗。耐污性差的試片手汗可使膜變色，見表8-36.
二、封閉處理
固膜處理后的著色膜仍有少量孔隙存在。對固膜處理后的著色膜進行封閉處理。見表8-37封閉溶液和工藝條件。
封閉對著色膜的影響如下。
①. 耐摩擦性能
由表8-38可見，最滿意的結(jié)果為4號樣品，即固化處理后在1%硅酸鹽水溶液中沸騰5min。
②. 耐磨損實驗
摩擦件為塑料橡皮，正壓力為0.625kgf/cm(1kgf/c㎡=98.07kPa).表8-39為各種著色膜表面耐磨損實驗結(jié)果（耐磨次數(shù)）。
由表8-39可見，電解固膜后表面耐磨損比固膜前黃色膜提高7倍，藍色膜提高11倍。封閉后表面耐磨損比電解固膜后提高0.75倍（黃色膜）。
③. 表面粗糙度的影響
不銹鋼經(jīng)化學著色、固膜處理和硅酸鹽封閉后表面粗糙度均會發(fā)生變化，見表8-40不銹鋼表面粗糙度變化。
