不銹鋼化學著(zhu)色配方 5~8(見表8-9)的說明

本系(xi)列HR配方(fang)由華中理(li)工大學化學系(xi)郭稚(zhi)弧、王(wang)海人(ren)、賈法龍提出。

1. 實驗材料

   采用1Cr17不銹鋼。

2. 時間與色彩的關系

   見表8-17

3. HR添加(jia)劑對(dui)著色的(de)影(ying)響(xiang)

  未加(jia)添加(jia)劑的配方(fang)(fang)著(zhu)色反(fan)應達到(dao)終(zhong)點黃綠(lv)色的時間最(zui)長，需48min.配方(fang)(fang)8中加(jia)入HR-6添加(jia)劑的時間最(zui)短，19min達到(dao)黃綠(lv)色終(zhong)點。添加(jia)劑HR-6等有(you)利(li)于促進(jin)著(zhu)色反(fan)應的進(jin)行，縮短反(fan)應時間。

4. 顏色(se)的控制

  不銹(xiu)鋼(gang)在(zai)著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se)過(guo)(guo)程中(zhong)，隨(sui)著(zhu)(zhu)時間的(de)(de)(de)(de)(de)延長(chang)，表面的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)也(ye)隨(sui)之發生變(bian)化(hua)。經過(guo)(guo)起色(se)(se)(se)(se)電(dian)(dian)位(wei)(wei)后，電(dian)(dian)位(wei)(wei)繼續(xu)上升，依次出現藍色(se)(se)(se)(se)→金黃(huang)色(se)(se)(se)(se)→紫(zi)色(se)(se)(se)(se)→黃(huang)綠色(se)(se)(se)(se)，每種(zhong)(zhong)顏(yan)色(se)(se)(se)(se)都對(dui)(dui)應(ying)著(zhu)(zhu)一(yi)定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)，雖然在(zai)實際操作中(zhong)，由于溫度和著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se)液成分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)，起色(se)(se)(se)(se)電(dian)(dian)位(wei)(wei)和各種(zhong)(zhong)顏(yan)色(se)(se)(se)(se)對(dui)(dui)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)值會有(you)所(suo)變(bian)化(hua)，但對(dui)(dui)于某種(zhong)(zhong)特定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)材料來說，著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se)電(dian)(dian)位(wei)(wei)差，即起色(se)(se)(se)(se)電(dian)(dian)位(wei)(wei)和某種(zhong)(zhong)顏(yan)色(se)(se)(se)(se)對(dui)(dui)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)差值是恒定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)，故可用控(kong)制著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se)電(dian)(dian)位(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)方法來獲得(de)特定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)顏(yan)色(se)(se)(se)(se)。根據電(dian)(dian)位(wei)(wei)差值的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)小(xiao)，在(zai)相同時間內取出不銹(xiu)鋼(gang)，基本(ben)上是同一(yi)種(zhong)(zhong)顏(yan)色(se)(se)(se)(se)。

5. 前處理(li)的影響

  前處理對不(bu)銹鋼后期的著色效果影響(xiang)(xiang)很(hen)大，其中以拋光和(he)活化尤為重要，直接影響(xiang)(xiang)著色膜的質量。

 ①. 化學拋光

 用添加劑HR-1配制拋光液： 磷酸（H₃PO₄)  50mL/L  、硫酸（H₂SO₄)  400mL/L 、鹽酸（HCI)  300mL/L 、 3mL/L  HR-1 。

 HR-1添加劑(ji)(ji)由緩沖劑(ji)(ji)、整平劑(ji)(ji)、光(guang)亮劑(ji)(ji)組成，對(dui)拋光(guang)效果有明顯改(gai)善。

②. 活(huo)化

  在活(huo)化(hua)(hua)液中加(jia)人(ren)HR-2添加(jia)劑(ji)后，著(zhu)色反應可在較低(di)的(de)溫度(du)下進行(xing)。活(huo)化(hua)(hua)后不清洗，直接(jie)放入著(zhu)色液中。HR-2中包含去極化(hua)(hua)劑(ji)，可以阻(zu)止金(jin)屬表面自鈍化(hua)(hua)，使其(qi)維持在活(huo)化(hua)(hua)溶解區，活(huo)化(hua)(hua)液的(de)成分(fen)如下：

a. 鹽酸（HCl)(d=1.19)  10mL/L  、硫酸（H₂SO₄)(d=1.84)   10mL/L

b. 鹽酸（HC1)(d=1.19)  10mL/L  、HR-2   5~10mL/L

6. 后處理(li)的影響

 后處理包括固(gu)膜和封閉。

①. 固膜

使著色膜表層的六價鉻（Cr⁶⁺)還原成三價鉻（Cr³⁺),本研究采用的固膜配方及操作條件見表8-18.

②. 封閉

 將疏松的氧化膜進一步固化，封閉液為1%硅酸鈉（Na₂SiO₃)水溶液，在封閉液中煮沸10min。

7. 著色膜的耐磨(mo)性(xing)

 將著金黃色膜的(de)不(bu)銹鋼經(jing)過4種固膜處理后(hou)，用日(ri)本スガ磨耗試驗機檢測，對(dui)磨材料為瓶塞橡皮，負荷5N(牛頓）。固膜液(ye)(ye)1的(de)耐磨次(ci)數為1000次(ci)，固膜液(ye)(ye)2為2000次(ci)，固膜液(ye)(ye)3和固膜液(ye)(ye)4都不(bu)到100次(ci)。HR-7的(de)含(han)量在固膜液(ye)(ye)2 中(zhong)對(dui)耐磨性(xing)的(de)影響(xiang)見(jian)表8-19。

 可見(jian)HR-7的加入量在6%為(wei)好

8. 著色(se)膜的(de)耐蝕性(xing)

 在10%三氯化鐵（FeCl₃)溶液中的極化曲線見圖8-15,不銹鋼經著色、固化、封閉處理后，其耐蝕性比未著色不銹鋼好得多。