不銹鋼化學著色配方 25 (見表8-9),本配方由西安(an)電子科技(ji)大學理學院 劉忠(zhong)寶(bao)、梁燕萍(ping)于(yu)2008年10月提(ti)出。


 他們為了降低不銹鋼化學著色的高溫條件(原為90℃),在CrO3-H2SO4著色體系中加人過渡金屬無機鹽添加劑,對不銹鋼進行化學著色,使用正交設計的方法優化工藝條件為鉻酐250g/L,著色溫度60℃,添加劑用量5g/L,得到不同顏色的不銹鋼,并對不銹鋼的性能進行測定,結果表明,添加劑的使用可明顯降低著色溫度,減少鉻酸揮發帶來的環境污染,同時,彩色鈍化膜保持良好的性能。



1. 工藝流程


  材料(AISI304不銹鋼 06Cr19Ni10) → 除油(常規堿性除油)→ 水洗 → 化學拋光(227mL 濃硫酸、67mL 濃鹽酸、40mL 濃硝酸、5g/L 明膠,溫度 80℃,時間 10s) → 水洗 → 酸活化(8%硫酸,時間10s) → 化學著色(配方25) → 陰極硬化(250g/L 鉻酐,1.4mL/L 濃硫酸,電流密度 0.5~1A/d㎡, 室溫,10~15min)水洗 → 封閉(沸水或 2% Na2SiO水溶液煮沸10~25min) → 干燥。



2. 彩色(se)膜顏色(se)控(kong)制


   著色(se)裝置(zhi)見圖8-27


圖 27.jpg


 化(hua)學(xue)著色(se)過程中,鈍化(hua)膜(mo)的(de)(de)顏色(se)隨電位(wei)、時間而變化(hua),彩(cai)色(se)膜(mo)的(de)(de)厚度(du)與膜(mo)的(de)(de)顏色(se)、膜(mo)的(de)(de)電位(wei)存在(zai)著對應的(de)(de)關系。彩(cai)色(se)膜(mo)的(de)(de)厚度(du)增(zeng)加,膜(mo)電位(wei)也增(zeng)加,鈍化(hua)膜(mo)則按(an)照藍(lan)、黃、紅、綠變化(hua)。實(shi)驗中采用(yong)控制電位(wei)法(fa)控制鈍化(hua)膜(mo)的(de)(de)顏色(se)。




3. 正交試(shi)驗(yan)


 針對CrO3用量、著色溫度及附加劑用量進行優化選擇,確定最佳工藝,選用Lg(34)正交試驗表,因素水平表見表8-30。


表 30.jpg


 正(zheng)交試驗結果表明,在50℃時基本無法制備出滿(man)意的彩色膜。溫度(du)升高,加(jia)快成膜質(zhi)量。


 CrO3的濃度以及添加劑ZnSO4的用量對成膜質量有較大的影響。正交試驗結果表明,最佳工藝為A2B2C2, 即鉻酐濃度 250g/L, 著色溫度 60℃, 添加劑用量 5g/L。


 著色(se)過程(cheng)存(cun)在水(shui)分蒸發,鉻酸濃度改變,隨著著色(se)過程(cheng)發生(sheng)變化,無法(fa)(fa)保(bao)證穩定、一(yi)致的狀(zhuang)態(tai)。使用控(kong)制時間法(fa)(fa)控(kong)制色(se)澤重(zhong)現性較差(cha),鈍化膜(mo)色(se)澤對(dui)電位差(cha)呈穩定對(dui)應關系,控(kong)制電位差(cha)法(fa)(fa)控(kong)制鈍化膜(mo)顏(yan)色(se)重(zhong)現性好。


 化學著(zhu)色溫(wen)度降低(di)(di)、溶液水分(fen)揮發降低(di)(di)而穩(wen)定,易于控制,重現(xian)性好,彩色鈍化膜性能(neng)良好。