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(jiu)了(le)一種廚具用不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)表面(mian)化學著(zhu)(zhu)色(se)工藝,探(tan)討了(le)硫酸鋅用量(liang)、溫(wen)度、時間和封閉方法對著(zhu)(zhu)色(se)膜性能的(de)影響,得(de)出(chu)了(le)最佳(jia)工藝參數。該工藝操作溫(wen)度范圍寬,維護簡(jian)單,著(zhu)(zhu)色(se)膜色(se)澤鮮艷、均勻,耐(nai)(nai)蝕耐(nai)(nai)磨耐(nai)(nai)熱耐(nai)(nai)油污性好,能滿(man)足廚具的(de)要求。


1. 工藝流(liu)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)驗結果


  ①. 硫酸(suan)鋅(xin)


   可形成更多的(de)結晶(jing)活性點,加快(kuai)著色膜的(de)形成速率(lv),改(gai)善膜質量(liang)。在溫(wen)度(du)70℃時間7min,硫酸鋅以5g/L為(wei)宜(yi),使(shi)膜層金(jin)黃色,色澤(ze)均勻(yun)、光亮、重現性好。過(guo)少(shao)過(guo)多效(xiao)果不好。


②. 硫酸錳


   氧化(hua)性促進劑,參與(yu)著色(se)膜的形成反應,用量以3~4g/L為(wei)宜。過多出(chu)現不均勻,過少起不到促進作(zuo)用。


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(liu)酸


   在450~500g/L范圍內(nei)均可獲得理(li)想的化學(xue)著色膜。


⑥. 溫度


   以55~75℃為宜。溫(wen)度(du)低,著(zhu)色(se)時間長,光(guang)(guang)亮(liang)度(du)欠(qian)佳。溫(wen)度(du)高(gao),光(guang)(guang)亮(liang)度(du)欠(qian)佳。


⑦. 時間


   溫度55℃,硫酸鋅5g/L時(shi),著色膜的顏色隨時(shi)間(jian)而變。見(jian)表8-26。


表 26.jpg


⑧. 著(zhu)色電位與(yu)時間(jian)的關系


   在溫度75℃,未加(jia)硫(liu)酸鋅,著(zhu)(zhu)色(se)電位差(cha)(起色(se)電位)與顏色(se)對應的(de)電位差(cha)值(zhi)是恒定的(de),可通過控制著(zhu)(zhu)色(se)電位差(cha)值(zhi)來獲得具體的(de)顏色(se)。著(zhu)(zhu)色(se)電位差(cha)和時間(jian)與顏色(se)的(de)關系見表8-27。


表 27.jpg


   由表8-27可知,要獲得理想(xiang)的顏色,須(xu)同時控制好著色時間和色電位差。


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. 性能測試(shi)


檢測結果如下:


  ①. 耐蝕性


     按(an)GB1771-79標準(zhun):144小時中(zhong)性(xing)鹽霧(wu)實驗不變色。


  ②. 耐磨性


     按(an)GB1768-79,橡皮輪(lun)加壓500g摩擦200次不變色。


  ③. 耐熱性


    按GB 1735-79標準,200℃加熱24小時,膜層顏(yan)色不變,無起泡開(kai)裂現象。


  ④. 耐油(you)污性


    在植物油中浸泡(pao)24小時,膜層顏(yan)色不變。