不(bu)銹鋼化學(xue)著色配方 5~8(見表(biao)8-9)的說明(ming)

本系列HR配方(fang)由華(hua)中理(li)工大學化學系郭(guo)稚弧、王(wang)海(hai)人(ren)、賈法龍提出。

1. 實驗材料

   采用1Cr17不銹鋼。

2. 時間與(yu)色彩的關系

   見表8-17

3. HR添加劑(ji)對著色的影響

  未(wei)加添(tian)加劑的(de)配(pei)方著(zhu)色反(fan)應達(da)到終點黃(huang)綠色的(de)時間(jian)最長(chang)，需48min.配(pei)方8中加入HR-6添(tian)加劑的(de)時間(jian)最短(duan)(duan)，19min達(da)到黃(huang)綠色終點。添(tian)加劑HR-6等有(you)利(li)于促(cu)進(jin)著(zhu)色反(fan)應的(de)進(jin)行(xing)，縮(suo)短(duan)(duan)反(fan)應時間(jian)。

4. 顏色的控(kong)制

  不(bu)銹鋼在(zai)(zai)著色(se)過程中，隨著時間的(de)(de)延長，表面的(de)(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)也隨之(zhi)發生變化(hua)。經過起色(se)電(dian)(dian)位(wei)(wei)后，電(dian)(dian)位(wei)(wei)繼續上(shang)升，依(yi)次出(chu)現藍色(se)→金黃色(se)→紫(zi)色(se)→黃綠(lv)色(se)，每種(zhong)(zhong)顏(yan)色(se)都對應著一(yi)定(ding)的(de)(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)，雖然在(zai)(zai)實際操(cao)作中，由于(yu)溫度(du)和著色(se)液成分的(de)(de)變化(hua)，起色(se)電(dian)(dian)位(wei)(wei)和各種(zhong)(zhong)顏(yan)色(se)對應的(de)(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)值會有所(suo)變化(hua)，但對于(yu)某種(zhong)(zhong)特定(ding)的(de)(de)不(bu)銹鋼材料來說，著色(se)電(dian)(dian)位(wei)(wei)差，即起色(se)電(dian)(dian)位(wei)(wei)和某種(zhong)(zhong)顏(yan)色(se)對應的(de)(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)差值是恒定(ding)的(de)(de)，故可用控制著色(se)電(dian)(dian)位(wei)(wei)的(de)(de)方(fang)法來獲得特定(ding)的(de)(de)顏(yan)色(se)。根據電(dian)(dian)位(wei)(wei)差值的(de)(de)大(da)小(xiao)，在(zai)(zai)相同時間內取(qu)出(chu)不(bu)銹鋼，基本上(shang)是同一(yi)種(zhong)(zhong)顏(yan)色(se)。

5. 前(qian)處(chu)理的影響(xiang)

  前處理對不銹鋼(gang)后期的著(zhu)色效果影(ying)(ying)響很大，其中以拋光和活化尤為重要，直接(jie)影(ying)(ying)響著(zhu)色膜的質量(liang)。

 ①. 化(hua)學拋光(guang)

 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(tian)加劑由緩沖劑、整(zheng)平(ping)劑、光(guang)亮劑組成，對(dui)拋光(guang)效果有(you)明顯改善。

②. 活化

  在活(huo)(huo)化液中(zhong)加(jia)人HR-2添加(jia)劑后(hou)，著色反(fan)應可在較低的溫度下(xia)進行。活(huo)(huo)化后(hou)不清洗，直接放入著色液中(zhong)。HR-2中(zhong)包含(han)去極化劑，可以阻止金屬表面(mian)自鈍(dun)化，使其維持在活(huo)(huo)化溶(rong)解區(qu)，活(huo)(huo)化液的成分如下(xia)：

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

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

6. 后處理的影(ying)響

 后(hou)處理包(bao)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(zhu)色膜的耐磨性

 將(jiang)著金黃色膜(mo)的(de)不銹鋼經過4種(zhong)固(gu)膜(mo)處理后，用日本スガ磨耗試驗機檢測(ce)，對磨材料(liao)為瓶塞(sai)橡皮(pi)，負荷(he)5N(牛頓）。固(gu)膜(mo)液1的(de)耐磨次(ci)數(shu)為1000次(ci)，固(gu)膜(mo)液2為2000次(ci)，固(gu)膜(mo)液3和固(gu)膜(mo)液4都不到100次(ci)。HR-7的(de)含量在固(gu)膜(mo)液2 中對耐磨性(xing)的(de)影(ying)響見(jian)表8-19。

 可見HR-7的(de)加入量在(zai)6%為好(hao)

8. 著色膜的耐蝕性

 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。