不銹鋼化學著色配方 22 (見表8-9) ,本配方由中南大學冶金科學與工程學院 楊喜云、龔竹青、陳白珍于2005年4月提出。


  他們研究了一種廚(chu)具(ju)用不銹鋼(gang)的表面(mian)化學著色(se)工藝,探討了硫酸鋅用量、溫度、時間和(he)封閉方法對著色(se)膜性(xing)能(neng)的影響,得出(chu)了最(zui)佳工藝參(can)數。該(gai)工藝操作溫度范圍寬(kuan),維護簡單,著色(se)膜色(se)澤鮮艷、均(jun)勻,耐蝕耐磨耐熱耐油污性(xing)好,能(neng)滿足廚(chu)具(ju)的要(yao)求。


1. 工藝流程


  材料(奧氏體不銹鋼)→除油(丙三醇除油)→清洗→活化(10%H2SO4+10%HCl,室溫,2~3min)→清洗→化學著色→清洗→堅膜→回收→清洗→封閉→清洗→干燥。



2. 實(shi)驗結(jie)果(guo)


  ①. 硫酸鋅(xin)


   可形成(cheng)更多的(de)結(jie)晶活性點(dian),加快著色(se)(se)膜的(de)形成(cheng)速率(lv),改善(shan)膜質(zhi)量。在溫度70℃時間7min,硫酸鋅以5g/L為(wei)宜(yi),使膜層(ceng)金黃色(se)(se),色(se)(se)澤均勻、光亮、重現(xian)性好(hao)。過少(shao)過多效果不好(hao)。


②. 硫酸錳


   氧化性促進劑,參與(yu)著(zhu)色膜的形成(cheng)反應(ying),用(yong)量以3~4g/L為(wei)宜。過(guo)多(duo)出現不(bu)均勻,過(guo)少起(qi)不(bu)到(dao)促進作用(yong)。


③. 鑰酸銨(an)


   使著色膜更均勻,光澤感增強。由于NH+能絡合Cr3+、Ni2+從而起到緩沖與絡合作用,控制成膜速率;MoO2-4能吸附在不銹鋼上,控制不銹鋼中Cr、Ni、Fe的溶解速率,增加著色液的穩定性能。


④. 鉻酐


   是主要成膜物,提供Cr3+,使與Fe2+、Ni2+在陽極表面生成金屬氧化膜,其含量在220~270g/L均可。


⑤. 硫酸


   在450~500g/L范圍(wei)內均(jun)可(ke)獲得理想的化學著色膜。


⑥. 溫(wen)度


   以55~75℃為宜。溫(wen)度低,著(zhu)色時間長,光(guang)亮度欠佳。溫(wen)度高,光(guang)亮度欠佳。


⑦. 時間


   溫(wen)度(du)55℃,硫酸鋅5g/L時,著色膜的顏色隨時間而變。見(jian)表(biao)8-26。


表 26.jpg


⑧. 著色電(dian)位與時(shi)間的關系


   在溫度75℃,未加硫酸(suan)鋅(xin),著(zhu)色(se)(se)電(dian)位差(cha)(起色(se)(se)電(dian)位)與顏色(se)(se)對應(ying)的(de)電(dian)位差(cha)值(zhi)是恒定的(de),可通過控制著(zhu)色(se)(se)電(dian)位差(cha)值(zhi)來獲得(de)具體的(de)顏色(se)(se)。著(zhu)色(se)(se)電(dian)位差(cha)和時間(jian)與顏色(se)(se)的(de)關系見表8-27。


表 27.jpg


   由表8-27可知,要獲得理想的(de)顏色,須同(tong)時(shi)控制(zhi)好著(zhu)色時(shi)間和色電位差。


⑨. 堅(jian)膜


  其原理是陰極析氫,六價鉻還原成三價鉻Cr2O3或Cr (OH)3,在pH上升的微孔中填充,提高耐磨性和耐蝕性。


 ⑩. 封閉


   采用水煮10min,起到清洗作用,水煮后膜不需要清洗,就直接干燥。膜在空氣中不變色,實驗方法另采用K2Cr2O7堿性處理,或1%Na2SiO3煮沸10min,則金黃色膜在空氣中易變紅,水煮封閉,使膜表面微孔中殘留的堅膜液得以清洗干凈,使膜在空氣中穩定。



3. 性能(neng)測試


檢測結果如(ru)下(xia):


  ①. 耐蝕性


     按(an)GB1771-79標準:144小時中性鹽霧實驗(yan)不變色。


  ②. 耐磨性


     按GB1768-79,橡皮輪(lun)加(jia)壓500g摩擦200次不變色(se)。


  ③. 耐(nai)熱性


    按GB 1735-79標準,200℃加(jia)熱24小時,膜(mo)層(ceng)顏(yan)色(se)不變,無起泡開裂現象。


  ④. 耐油(you)污性(xing)


    在(zai)植物油中浸泡24小時,膜層顏色(se)不變(bian)。