ステンレスの発色（電解発色・化学発色）とは

ステンレス酸化発色処理

概略

ステンレスの表面は元来クロムを主成分とする透明な不動態皮膜（酸化皮膜）に覆われています。この透明皮膜の厚さを１/100ミクロン単位で成長させてゆくと光の干渉によってステンレス表面は様々な色をかもし出し始めます。この発色皮膜は非常に薄いことにより、塗装やめっきと異なり素材の表面状態を損なうことなく、また寸法精度も変えることなく色鮮やかなものに仕上げることができます。また酸化皮膜の成長によりステンレス本来の耐食性をさらに向上させる役目も持ち合わせています。

原理

ステンレスは表面にごく薄い酸化皮膜（不動態皮膜と呼ばれ厚みは50Å【1000分の５μｍ】前後）があるため錆びにくいことはよく知られています。この酸化皮膜が0.1μｍ前後以上に成長すると色が着いて見えます。たとえばステンレスの溶接目付近に見える茶色・青や黄・赤の変色がそれです。溶接目の変色は強烈な熱と空気中の酸素によって酸化皮膜が成長した結果ですが、この酸化皮膜の成長を電気的または化学的に起させその皮膜の厚さによって様々な色に表現させるのが電解発色・化学発色です。ではなぜ酸化皮膜が成長するだけで様々な色が出るのでしょうか。以下にその原理を説明します。

右図のように左上方より入射してきた光（L0）は酸化皮膜表面で反射する光（L1）とステンレス表面で反射する光（L2）に分かれます。この反射した２種類の光L1とL2が波の性質で干渉し合い、酸化皮膜の厚みに応じた色の光が強調されます。
　この強調された光が目に入り、あたかもその光が着いているように見えます。これは雨のあとにできた水溜りに油膜が広がり虹色に見える現象と同じです。
　電解発色・化学発色は、電気的および薬品の酸化力でこの酸化皮膜を成長させることにより、様々な色を安定的に出すことが出来ます。