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(men)研究了一種廚具用不銹(xiu)鋼的表(biao)面化學著(zhu)(zhu)色工(gong)藝,探(tan)討了硫酸鋅用量、溫度、時間(jian)和封閉(bi)方法對著(zhu)(zhu)色膜(mo)性能(neng)(neng)的影響,得出了最佳工(gong)藝參(can)數。該工(gong)藝操(cao)作溫度范(fan)圍(wei)寬,維護(hu)簡單,著(zhu)(zhu)色膜(mo)色澤鮮艷、均(jun)勻,耐蝕耐磨(mo)耐熱耐油(you)污性好,能(neng)(neng)滿足廚具的要(yao)求。
1. 工(gong)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. 實驗結果(guo)
①. 硫酸鋅
可形成更多的結(jie)晶活性點(dian),加快著色膜的形成速率(lv),改善膜質量(liang)。在(zai)溫(wen)度70℃時(shi)間7min,硫酸鋅(xin)以5g/L為(wei)宜,使膜層金(jin)黃(huang)色,色澤(ze)均勻、光亮、重(zhong)現性好。過少過多效果不好。
②. 硫(liu)酸(suan)錳(meng)
氧化性(xing)促進劑,參(can)與著(zhu)色膜(mo)的形成反應,用(yong)(yong)量以3~4g/L為宜。過(guo)多出現不(bu)均(jun)勻,過(guo)少起(qi)不(bu)到(dao)促進作用(yong)(yong)。
③. 鑰酸銨
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(zai)450~500g/L范圍內均(jun)可獲得理想的化學著色膜。
⑥. 溫度
以55~75℃為宜。溫(wen)(wen)度低,著色(se)時間長,光亮度欠佳(jia)。溫(wen)(wen)度高,光亮度欠佳(jia)。
⑦. 時間
溫(wen)度55℃,硫酸鋅5g/L時,著色(se)膜的顏色(se)隨(sui)時間而變。見表8-26。
⑧. 著色電(dian)位與時間的關系
在(zai)溫度75℃,未加硫酸鋅,著(zhu)色(se)(se)電(dian)位(wei)(wei)(wei)差(cha)(起色(se)(se)電(dian)位(wei)(wei)(wei))與顏(yan)(yan)色(se)(se)對應(ying)的電(dian)位(wei)(wei)(wei)差(cha)值(zhi)是恒定的,可通過控制著(zhu)色(se)(se)電(dian)位(wei)(wei)(wei)差(cha)值(zhi)來獲得具體的顏(yan)(yan)色(se)(se)。著(zhu)色(se)(se)電(dian)位(wei)(wei)(wei)差(cha)和(he)時間(jian)與顏(yan)(yan)色(se)(se)的關系見表8-27。
由表8-27可知(zhi),要獲得理(li)想的顏色,須同時(shi)控制好(hao)著色時(shi)間和色電位差。
⑨. 堅膜
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(xing)能測(ce)試
檢測結果如下:
①. 耐蝕(shi)性(xing)
按GB1771-79標準:144小(xiao)時(shi)中(zhong)性(xing)鹽霧實(shi)驗不變色。
②. 耐磨性
按GB1768-79,橡皮(pi)輪加壓500g摩擦200次不變色(se)。
③. 耐熱(re)性
按GB 1735-79標準(zhun),200℃加(jia)熱24小時,膜層顏色不變,無(wu)起泡開裂現象。
④. 耐油污性
在植物油(you)中浸泡24小時,膜層(ceng)顏色不(bu)變(bian)。