不銹鋼化學著色配方 25 (見表8-9),本配(pei)方由西安(an)電子科技大學(xue)理學(xue)院 劉忠寶(bao)、梁燕萍于(yu)2008年10月(yue)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(yi)流程


  材料(AISI304不(bu)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. 彩色膜顏色控制


   著色(se)裝置見圖8-27


圖 27.jpg


 化(hua)學著色(se)過程中,鈍化(hua)膜的(de)(de)顏色(se)隨電(dian)位(wei)(wei)、時(shi)間而變化(hua),彩色(se)膜的(de)(de)厚度(du)與(yu)膜的(de)(de)顏色(se)、膜的(de)(de)電(dian)位(wei)(wei)存在著對應的(de)(de)關系。彩色(se)膜的(de)(de)厚度(du)增(zeng)加,膜電(dian)位(wei)(wei)也增(zeng)加,鈍化(hua)膜則按照藍、黃、紅(hong)、綠變化(hua)。實驗中采(cai)用(yong)控制(zhi)電(dian)位(wei)(wei)法(fa)控制(zhi)鈍化(hua)膜的(de)(de)顏色(se)。




3. 正交試驗


 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


 正交試驗結果表明,在50℃時(shi)基本無(wu)法(fa)制備(bei)出滿(man)意的彩色膜。溫度升高,加快成(cheng)膜質量。


 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(zhu)色(se)過程存在水分蒸(zheng)發,鉻酸濃度改變,隨著(zhu)著(zhu)色(se)過程發生(sheng)變化(hua),無(wu)法保(bao)證穩(wen)定、一致(zhi)的狀態。使用(yong)控制(zhi)(zhi)(zhi)時間(jian)法控制(zhi)(zhi)(zhi)色(se)澤重(zhong)(zhong)現性(xing)較差(cha)(cha),鈍(dun)化(hua)膜色(se)澤對(dui)電位差(cha)(cha)呈穩(wen)定對(dui)應關(guan)系(xi),控制(zhi)(zhi)(zhi)電位差(cha)(cha)法控制(zhi)(zhi)(zhi)鈍(dun)化(hua)膜顏色(se)重(zhong)(zhong)現性(xing)好。


 化(hua)學著(zhu)色(se)溫度降(jiang)低、溶液水(shui)分揮發降(jiang)低而(er)穩定(ding),易于控(kong)制,重現性(xing)好(hao),彩色(se)鈍化(hua)膜(mo)性(xing)能良好(hao)。