不銹(xiu)鋼化學著(zhu)色(se)配方 21 (見表8-9),本配方由江蘇(su)大學張扣(kou)山、邵紅紅、紀嘉明于2005年提出。
他們研究了不銹鋼在H2SO4-CrO3體系中的化學著色,探討了除油、拋光、活化、前處理工藝對著色過程的影響,及不同前處理對著色膜的形態、微觀組織、均勻性、光亮度和重現性等的影響,同時研究了添加劑對著色過程和著色膜的影響。
1. 實驗工藝(yi)流程
304不銹(xiu)鋼試樣(yang) → 化學(xue)除油(氫氧(yang)化鈉 80g/L, 碳(tan)酸(suan)(suan)鈉 30g/L, 磷(lin)酸(suan)(suan)三(san)鈉 30g/L, 硅酸(suan)(suan)鈉 12g/L, 溫(wen)度(du)(du) 60℃,時(shi)間6min) → 清洗 →(硫酸(suan)(suan) 150mL/L, 鹽酸(suan)(suan) 45mL/L, 硝酸(suan)(suan) 100mL/L, 磷(lin)酸(suan)(suan) 8mL/L, 溫(wen)度(du)(du) 60℃, 時(shi)間 6min) → 清洗 → 浸酸(suan)(suan)活(huo)化(磷(lin)酸(suan)(suan) 100mL/L, 硫酸(suan)(suan) 100mL/L, 去離(li)子(zi)水約(yue) 200mL/L, 溫(wen)度(du)(du) 60~70℃, 陽極(ji)(ji)電流密度(du)(du) 0.3~0.5A/d㎡, 陰極(ji)(ji):不銹鋼或(huo)鉛,陽極(ji)(ji)陰極(ji)(ji)面積比1:2) → 清洗 → 化學(xue)著色(配方21)→ 清洗 → 堅膜硬化處(chu)理(li) → 清洗 → 封(feng)閉(bi)處(chu)理(li) → 清洗 → 烘干(gan)。
2. 實驗結果(guo)
①. 除油對(dui)著色的影響(xiang)
采用(yong)工(gong)藝流程(cheng)中的化(hua)學除(chu)油配方,適當采用(yong)氫氧化(hua)鈉80g/L,降低溫度至60℃,縮短(duan)除(chu)油時(shi)間至6min,使表面(mian)除(chu)油干凈,使著色效果好、均勻。
②. 化學(xue)拋光對著色(se)的影(ying)響
采用工藝流程中的化(hua)學拋(pao)光配方,經實驗,溫度在60℃,時間6min,拋光反應平和,表面不腐蝕,著色效果好,較均勻。在較稀拋光液中加入磷酸,可適當降低拋光溫度,縮短時間,從而達到環保及節約能源的作用,提高拋光質量。
③. 活化(hua)對著色(se)的影(ying)響
不(bu)(bu)銹鋼極易生(sheng)成薄(bo)的(de)鈍化(hua)膜(mo),尤其是在(zai)拋光后。將試樣浸到活化(hua)液中。使基體(ti)表面(mian)能增高,表面(mian)活性增加(jia),以利于著色膜(mo)與基體(ti)的(de)良好結合。如果(guo)活化(hua)效果(guo)不(bu)(bu)理想,將導致(zhi)表面(mian)狀況不(bu)(bu)均(jun),著色膜(mo)的(de)生(sheng)成速率不(bu)(bu)一(yi)致(zhi),著色效果(guo)不(bu)(bu)均(jun)勻、產生(sheng)條(tiao)紋和各樣的(de)顏色、花式(shi),采用工藝流程(cheng)中的(de)活化(hua)配方,電解(jie)活化(hua)工藝,特別是大面(mian)積(ji)板塊著色,時間(jian)延長至10min,溫度從(cong)室(shi)溫提高到60~70℃.使活化(hua)效果(guo)良好,對著色均(jun)勻性影響明顯。
④. 添加(jia)劑(ji)對著色(se)的影響
鉬酸銨的(de)加入可改善著(zhu)色膜的(de)色澤,使(shi)色澤均勻(yun)、鮮艷,光亮度更好(hao)。以3g/L為佳。
硫(liu)酸鋅的(de)(de)加(jia)(jia)入,隨著(zhu)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)增大(da),著(zhu)色(se)(se)(se)膜的(de)(de)光亮度更好,色(se)(se)(se)澤更均勻(yun),豐(feng)滿(man)度更好,硫(liu)酸鋅5g/L,與鉬酸銨(an)3g/L聯合使(shi)用(yong)(yong),可(ke)(ke)使(shi)著(zhu)色(se)(se)(se)時(shi)(shi)(shi)間(jian)縮短(duan)(duan),重現性(xing)好。硫(liu)酸錳的(de)(de)加(jia)(jia)入,也(ye)(ye)可(ke)(ke)使(shi)著(zhu)色(se)(se)(se)時(shi)(shi)(shi)間(jian)短(duan)(duan)、色(se)(se)(se)澤均勻(yun),光亮度、豐(feng)滿(man)度和重現性(xing)好。隨著(zhu)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)加(jia)(jia)入,可(ke)(ke)降(jiang)低著(zhu)色(se)(se)(se)溫度,從85℃降(jiang)至65℃.實際生產要注意添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang),用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)過多可(ke)(ke)能適得其反。著(zhu)色(se)(se)(se)時(shi)(shi)(shi)間(jian)也(ye)(ye)可(ke)(ke)適當縮短(duan)(duan)。在原先(xian)的(de)(de)85℃下,隨著(zhu)著(zhu)色(se)(se)(se)時(shi)(shi)(shi)間(jian)12~30min變(bian)化,著(zhu)色(se)(se)(se)膜顏色(se)(se)(se)沿藍(lan)色(se)(se)(se)→金色(se)(se)(se)→綠(lv)色(se)(se)(se)→紫(zi)色(se)(se)(se)遞(di)進變(bian)化,加(jia)(jia)入添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)后,在65℃左(zuo)右,同(tong)(tong)樣可(ke)(ke)出現顏色(se)(se)(se)遞(di)進,且時(shi)(shi)(shi)間(jian)縮短(duan)(duan),效果(guo)相同(tong)(tong)。
⑤. 電位電勢的測量(liang)控(kong)制著色膜
在實(shi)際生產中,由于著色(se)(se)(se)膜的厚度變化(hua)難以控(kong)制均(jun)勻,為便于控(kong)制顏色(se)(se)(se),可利用探頭(甘汞電(dian)極(ji)或鉑電(dian)極(ji))通過電(dian)位(wei)(wei)測(ce)量(liang)儀測(ce)量(liang)電(dian)位(wei)(wei)電(dian)勢(shi)來控(kong)制著色(se)(se)(se)膜。