不銹(xiu)鋼電(dian)化學著彩(cai)色酸性(xing)溶液成分和工藝條(tiao)件見表9-9。配方9 (見表9-9)的(de)說明 。本配方由華中理(li)工大(da)學化學系 郭稚弧、賈(jia)法(fa)龍、邱于(yu)兵提出。


表 9.jpg



1. 三角波電流掃(sao)描(miao)法著色(se)不銹鋼


 在著色液為鉻酐 250g/L, 硫酸 490g/L, 實驗中采用三角波電流,電流信號波形見圖9-16.通過正交試驗篩選出的最佳工藝參數為:最大電流密度imax=2mA/d㎡,最小電流密度imin=-0.5mA/d㎡,周期r=10s,溫度T=25℃.可以制備出顏色均勻的彩色不銹鋼(gang)。控制容易,重現性好。


圖 16.jpg



2. 試(shi)片著色隨(sui)時(shi)間的變化


在不同的(de)時間下對不銹鋼進(jin)行著色的(de)結果(guo)見表9-26。


表 26.jpg



3. 控制電(dian)解時間獲(huo)得所需的(de)顏色


 從表(biao)9-26可(ke)知(zhi),隨著通電時間(jian)的延長,膜(mo)的顏(yan)色發生變化。一(yi)定的電解(jie)時間(jian)對應(ying)著一(yi)定的顏(yan)色。因此(ci),可(ke)通過控制電解(jie)時間(jian)來獲得所需的顏(yan)色。在實驗(yan)中(zhong),黃色對應(ying)的電解(jie)時間(jian)范圍較寬,大約20min,相對來說容易控制。



4. 溫度對顏色的影響


 溫(wen)度對(dui)于顏色(se)的控制有著(zhu)很大的影響。溫(wen)度越高,著(zhu)色(se)速率越快。同樣通電20min,在(zai)不同的溫(wen)度下所(suo)得的顏色(se)見表9-27.


表 27.jpg


 在較(jiao)高溫度下,顏色(se)的變化較(jiao)快(kuai)。著色(se)時,嚴格地控制時間(jian)與(yu)溫度是非常(chang)重要的。



5. 所(suo)需顏色的控(kong)制


 只要(yao)調節好適當的最(zui)大(da)(da)和(he)(he)最(zui)小(xiao)電流密度(du)、周(zhou)期(qi)(qi)及溫度(du)參數,就可以(yi)得到(dao)所需要(yao)的顏(yan)色(se)(se)(se)。在最(zui)大(da)(da)和(he)(he)最(zui)小(xiao)電流密度(du)、溫度(du)和(he)(he)周(zhou)期(qi)(qi)固定的條(tiao)件下。隨著(zhu)時間的延長,膜(mo)的顏(yan)色(se)(se)(se)變化趨勢大(da)(da)致為茶色(se)(se)(se)一(yi)藍色(se)(se)(se)一(yi)黃色(se)(se)(se)一(yi)紅色(se)(se)(se)。



6. 彎曲試片(pian)的著色


 把試片彎曲(qu)90°后進行三角波(bo)電流掃(sao)描著色(se),時間(jian)20min,試片為亮黃,顏(yan)色(se)均(jun)勻,同(tong)樣條件下(xia)所做的兩個試片的顏(yan)色(se)一樣。此工藝(yi)對于曲(qu)面(mian)著色(se)有良好的適(shi)應性。



7. 著色試(shi)(shi)片性能(neng)測試(shi)(shi)


 ①. 耐(nai)蝕性


  著(zhu)色試(shi)片(pian)與未(wei)著(zhu)色試(shi)片(pian)在0.2mol/L鹽酸中的(de)自(zi)然腐蝕電位比較見(jian)圖9-17,該(gai)圖表明彩色不銹鋼片(pian)在此鹽酸中長期浸(jin)泡仍然保持鈍態電位,而(er)且很穩定。耐蝕性顯然要(yao)比未(wei)著(zhu)色的(de)要(yao)好。


圖 17.jpg


 ②. 耐磨性


   用負荷500g的瓶塞橡


 皮在(zai)(zai)著色膜表(biao)面(mian)(mian)來回摩擦,接觸面(mian)(mian)積為(wei)50m㎡.試片經過電解硬化和封閉后(hou),其耐(nai)磨(mo)次數在(zai)(zai)1000次以上,表(biao)明耐(nai)磨(mo)性良好。


 ③. 耐熱(re)性


  著色試片在300℃的(de)環境(jing)下烘烤1h,膜(mo)的(de)顏(yan)色沒有變化,表(biao)明其熱穩定較好。


 ④. 加工(gong)性能


  把彩色試(shi)片來回彎曲180°數十次(ci),表面膜無任何損傷(shang),呈現良(liang)好的加工性能(neng)。



8. 不銹(xiu)鋼(gang)著(zhu)色(se)前處理


 1Cr18Ni9Ti不銹鋼→機械拋光→清洗→除油→清洗→電化學拋光→清洗→著色。


注:①. 除油液: 氫氧化鈉(NaOH) 20~40g/L,碳酸鈉(NazCO3) 30~40g/L, OP乳化劑 2~3mL/L,溫度70~80℃,時間6~10min.


     ②. 電化學拋光: 磷酸(H3PO4)(85%)560mL/L,硫酸(H2SO4)(98%) 400mL/L, 鉻酐 50g/L, 其余為水,電流密度20~50A/d㎡,電壓10~20V,溫度55~65℃,4~5min.



9. 著(zhu)色后處理


著色→清洗→固膜處理→清洗→封閉→清洗→烘干。


注:①. 固膜處理: 采用陰極電解處理。鉻酐(CrO3) 250g/L, 磷酸(H3PO4) 2.5g/L,陰極電流密度0.4A/d㎡,溫度25℃,時間10min.


       ②. 封閉:  硅酸鈉(NazSiO3)1%,溫度煮沸,封閉時間,5min.