1. C.J.林和J.G.杜研究用脈沖電流的方法對不銹鋼進行著色,同時研究膜的力學性能。著色溶液為鉻酐和硫酸體系,脈沖電流信號形狀為矩形方波,通過改變參數I1(正電流值)、I2(負電流值)、T1(正電流持續時間)和T2(負電流持續時間),研究不同脈沖電流信號變化下不銹鋼的著色情況。由脈沖獲得的著色膜具有良好的附著性和延展性。色膜經SEM分析,其晶粒大小為5nm,顯示出近乎非晶態的組織。在施加脈沖信號的過程中,陽極電流伴隨著陽極反應,陰極電流伴隨著陰極反應,在特定的信號參數范圍內,著色膜的厚度與通人的總電量呈正比。因此,可通過控制輸人的總電量來得到特定厚度的著色膜,從而達到控制顏色的目的。采用此方法,顏色的重現性較化學法的好,此法是在75℃溫度下進行的。
2. 宋玉繼等人提出用(yong)生產流水線的(de)方式進行不(bu)銹鋼彩(cai)色處理(li),并且申請了專利。其(qi)裝置示(shi)意圖見圖9-1。工(gong)藝采用(yong)方波(bo)電流進行著色處理(li)。溶液是(shi)鉻酐和硫酸體系。通(tong)過控制陽極電流值、陰極電流值、頻率和通(tong)電時間(jian)來獲得所需的(de)顏(yan)色,與化學著色法相比(bi),重現性很好,顏(yan)色非常均勻。

3. 廖小珍、錢道蓀、朱新運研究了交流方波電解法制備彩(cai)色不(bu)銹鋼。用交流方波電解著色法可以制備茶色、藍色、黃色、紅色、綠色等系列的十多種色調不同的彩色不銹鋼,色彩均勻亮麗,重現性好。具體顏色取決于電流密度、方波周期、通電周期數,顏色控制容易。采用該法,可降低著色液溫度至55℃,可以縮短著色時間。
4. K.奧(ao)格拉和(he)勞(lao)W.納(na)卡雅(ya)馬M嘗試用三(san)角(jiao)波電流脈(mo)沖法(fa)進(jin)行(xing)著色,著色可(ke)在室溫下進(jin)行(xing)。要(yao)獲得特定的(de)(de)(de)顏色,必須(xu)調(diao)整好適當的(de)(de)(de)Imax、Imin和(he)r(三(san)角(jiao)波周期值)。著色膜(mo)的(de)(de)(de)厚度(du)(du)與電解時(shi)間(jian)和(he)r的(de)(de)(de)對數呈線(xian)性關系。K.奧(ao)格拉用紫外分光(guang)光(guang)度(du)(du)計(ji)測量了(le)著色膜(mo)的(de)(de)(de)厚度(du)(du)。著色膜(mo)的(de)(de)(de)厚度(du)(du)可(ke)用下式來(lai)估算(suan):
式中(zhong),λ為(wei)著色(se)膜(mo)(mo)的反射(she)光(guang)(guang)譜中(zhong)最(zui)大反射(she)系(xi)數對(dui)(dui)應的波長;λ'為(wei)著色(se)膜(mo)(mo)的反射(she)光(guang)(guang)譜中(zhong)最(zui)小反射(she)系(xi)數對(dui)(dui)應的波長;n為(wei)化(hua)膜(mo)(mo)的折射(she)系(xi)數。
隨著通電時間的延長,工作的顏色按照褐色→黃色→紅色→藍(lan)色→綠色的順序變化(hua)。
5. J.N.金、S.J.歐、S.C.李等人研究在正弦(xian)波(bo)、正弦(xian)波(bo)+直流(liu)、正弦(xian)波(bo)+方波(bo)這3種電流(liu)信號的作用(yong)下,得到不(bu)同類(lei)型(xing)的著色膜,都具有良好的性能。
6. 郭(guo)稚(zhi)弧、賈法(fa)(fa)龍(long)、邱于兵(bing)研究三角波電流(liu)掃描法(fa)(fa)制(zhi)備彩色(se)(se)(se)不銹(xiu)鋼。通過正(zheng)交試驗探討(tao)最佳工(gong)(gong)藝參數(shu)(shu),并對(dui)(dui)著(zhu)色(se)(se)(se)膜(mo)的各項性(xing)能做了測試,耐(nai)磨性(xing)能較好。此工(gong)(gong)藝對(dui)(dui)曲(qu)面著(zhu)色(se)(se)(se)也(ye)有良好的適應性(xing),把試片彎成90°后進行著(zhu)色(se)(se)(se),顏(yan)色(se)(se)(se)也(ye)很均勻,重現(xian)性(xing)也(ye)很好。只要控(kong)制(zhi)好工(gong)(gong)藝參數(shu)(shu)就可(ke)以獲得預期(qi)的顏(yan)色(se)(se)(se)。溫度對(dui)(dui)于顏(yan)色(se)(se)(se)的控(kong)制(zhi)有很大的影(ying)響,溫度越高,著(zhu)色(se)(se)(se)速率越快。
7. 賈法龍、郭稚弧研究著色過程中,著色液中的雜質離子濃度的變化情況。在不銹鋼著色過程中,反應產生的雜質離子,如Fe3+、Cr3+、Ni2+的濃度不斷增加,這三種離子的含量是影響著色重現性的重要因素。對著色溶液體系建立可行的分析方法,對雜質離子的影響進行研究,發現隨著電解著色時間的延長,鉻離子濃度增加最快,鐵離子和鎳離子的濃度增加較慢。在Cr3+≤2.0g/L、Fe3+≤600mg/L、Ni2+≤184mg/L的范圍內,著色膜的重現性可得到保證。著色膜的EPMA分析表明,電化學著色得到的膜比化學法著色的膜要致密,耐磨性要好。他們還研究了低頻方波電化學著色法制備彩色不銹鋼,此法獲得的顏色均勻,容易控制,重現性好。
8. 李曉煜(yu)、謝致(zhi)微(wei)、張文雄(xiong)等(deng)人研究了不銹鋼陽極氧化成金黃(huang)色。著色液(ye)中鉻酐20g/L,硫(liu)酸(suan)400mL/L,硫(liu)酸(suan)錳3g/L,添加(jia)劑 YZ-03 40g/L,乙酸(suan)鈉10.5g/L,電流密度(du)為0.4A/d㎡,此工(gong)藝主要是(shi)用于(yu)形成金黃(huang)色的著色膜,對于(yu)其(qi)他(ta)顏色則難以(yi)實(shi)現(xian)。不銹鋼在如此低(di)的鉻酐濃度(du)下的著色液(ye)中,如果(guo)沒有電流通入,即(ji)使(shi)浸泡(pao)數小時也不著色。
9. 方景禮(li)、劉(liu)琴、韓克平、陳(chen)耀輝等人研究了在(zai)鉬酸鈉(na)溶液中將不銹鋼成功鍍(du)覆上一層藍色(se)膜。不銹鋼在(zai)陰極電(dian)流的作用下(xia),表面沉積上一層鉬的復雜(za)化合(he)物。膜厚度(du)約為(wei)42.7μm.
10. 奧(ao)格拉K、沙(sha)庫(ku)來(lai)K、烏哈拉S等人研(yan)究了(le)在(zai)室溫下(xia)用交流電(dian)(dian)(dian)位脈(mo)沖(chong)法(fa)的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼著色(se)。他們首(shou)先以(yi)20mV/min和(he)60mV/min的(de)(de)(de)掃描速率做(zuo)了(le)奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)著色(se)液中的(de)(de)(de)動電(dian)(dian)(dian)位極化(hua)(hua)曲線,發(fa)現不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼開始過鈍化(hua)(hua)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)位為1.2V,隨著電(dian)(dian)(dian)位的(de)(de)(de)增加(jia),過鈍化(hua)(hua)電(dian)(dian)(dian)流達到一(yi)個(ge)極限值(zhi)。根據這(zhe)個(ge)極化(hua)(hua)曲線,確(que)定了(le)方波電(dian)(dian)(dian)位的(de)(de)(de)Emax和(he)Emin,但Emax不(bu)能太大,否則生成的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)膜會發(fa)生部分(fen)溶解。脈(mo)沖(chong)幅度(du)和(he)寬度(du)對著色(se)情況也有影(ying)響(xiang)。在(zai)這(zhe)種實驗(yan)條(tiao)件下(xia),最佳的(de)(de)(de)脈(mo)沖(chong)幅度(du)應該在(zai)0.4~0.44V.這(zhe)種方法(fa)可以(yi)在(zai)室溫下(xia)對不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼進(jin)行著色(se),著色(se)速率較快(kuai)。但是(shi),電(dian)(dian)(dian)位法(fa)比電(dian)(dian)(dian)流法(fa)在(zai)生產(chan)中操(cao)作起來(lai)較麻煩,因為不(bu)同的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)自然電(dian)(dian)(dian)位不(bu)完全一(yi)致,選擇的(de)(de)(de)極化(hua)(hua)電(dian)(dian)(dian)位不(bu)相同。目前這(zhe)種方法(fa)已有幾個(ge)專利(li)。
11. 因科電解著色法對鉻-鎳系不銹鋼工件著色處理時,在含有碳酸鈉(Na2CO3)、硅酸鈉(Na2SiO3)、鋁酸鈉等成分或含少量的硫酸中,在常溫下,在32~107A/dm電流密度下,進行交流電解,不同時間可獲得褐色、金黃色、紅色、綠色等不同的色彩。對13Cr鐵素體不銹鋼工件和18Cr8Ni奧氏體不銹鋼也可在含氫氧化鈉(NaOH)500~700g/L、鉻酸銨[(NH4)2CrO4]50~100g/L、氯化鈉20g/L的水溶液中作直流電解著色。改變電流密度或時間,可獲得預期的色彩。
12. 日新制鋼(gang)公司提出(chu)的(de)(de)電(dian)(dian)解著色(se)(se)工藝,是先將不(bu)銹(xiu)鋼(gang)工件(jian)在(zai)(zai)5%硅酸(suan)(suan)鈉溶(rong)液(ye)中(zhong)于85℃和5A/d㎡的(de)(de)電(dian)(dian)流密度(du)下進行45秒的(de)(de)電(dian)(dian)化學除油,水洗(xi)(xi)后(hou)浸入室溫10%鹽酸(suan)(suan)中(zhong)洗(xi)(xi)滌(di)30s,水洗(xi)(xi)后(hou)即浸人含鉻酐并添加適(shi)量三價鉻離(li)子的(de)(de)稀鉻酐硫酸(suan)(suan)溶(rong)液(ye)中(zhong),不(bu)銹(xiu)鋼(gang)作陰極,在(zai)(zai)5~15A/d㎡和液(ye)溫35~50℃的(de)(de)條件(jian)下電(dian)(dian)解5~20s,表(biao)面預鍍(du)上一層致(zhi)密的(de)(de)金屬鉻(0.6~1.0mg/d㎡).然后(hou)在(zai)(zai)含鉻酐10~50g/L的(de)(de)電(dian)(dian)解液(ye)中(zhong),在(zai)(zai)陰極電(dian)(dian)流密度(du)3~15A/dm、槽溫15~45℃的(de)(de)條件(jian)下電(dian)(dian)解5~20s,便獲得色(se)(se)調優(you)雅、性能良好的(de)(de)彩色(se)(se)表(biao)面氧化膜(mo)。
13. 傅(fu)綺君在手(shou)術器(qi)械呈本色(se)表(biao)面處理(li)(保持(chi)拋光(guang)色(se)澤(ze)并要求達到抗蝕性(xing)能(neng))中采用(yong)(yong)電化學(xue)(xue)方(fang)(fang)法,使表(biao)面產(chan)生一(yi)層透明(ming)致密的(de)氧化膜(mo)(mo)覆蓋層。硫(liu)酸(suan)、磷(lin)酸(suan)或硼酸(suan)5%~10%(質(zhi)量分數(shu)),鉬酸(suan)或鉬酸(suan)鹽(yan)5~10g/L,陽(yang)極電流密度1~10A/d㎡,溫度20~70℃,時間5~20min;或鉻酐250g/L,硫(liu)酸(suan)2.5g/L,鉬酸(suan)鹽(yan)1~5g/L,工藝(yi)條(tiao)件相同。所生成(cheng)的(de)氧化膜(mo)(mo)穩(wen)定,膜(mo)(mo)層達1.0~20.0nm.此外(wai)(wai),還可(ke)用(yong)(yong)手(shou)術器(qi)械經(jing)(jing)手(shou)工拋光(guang)后(hou)(Ra≤0.8μm)在特殊(shu)的(de)電化學(xue)(xue)工藝(yi)條(tiao)件下用(yong)(yong)無機酸(suan)加(jia)消光(guang)劑達到柔色(se)的(de)無光(guang)澤(ze)的(de)處理(li)。柔色(se)膜(mo)(mo)的(de)厚(hou)(hou)度達到300.0~600.0nm(經(jing)(jing)AES俄歇電子(zi)能(neng)譜或XPSX射線光(guang)電子(zi)能(neng)譜分析),反光(guang)系數(shu)<30%.除此之外(wai)(wai),還可(ke)用(yong)(yong)堿性(xing)著色(se)液,以電化學(xue)(xue)方(fang)(fang)法在手(shou)術器(qi)械的(de)表(biao)面形(xing)成(cheng)一(yi)層致密的(de)具有一(yi)定厚(hou)(hou)度的(de)彩色(se)膜(mo)(mo)。
14. 安成強、韓玉梅、車永泉研究了304不銹鋼在氫氧化鈉溶液中的電化學著色工藝。不同的工藝條件可得到不同的色膜,其電解液不僅成分簡單,溶液穩定,維護簡便,來源廣,成本低,且廢水處理容易。因膜是在堿性溶液中生成的,所以膜耐堿性,但不耐酸性。
15. 周一(yi)(yi)揚(yang)、吳繼民采用不(bu)銹鋼在(zai)硫(liu)酸水(shui)溶液(ye)(ye)(ye)中(zhong)以恒(heng)電(dian)位方波充電(dian)法(fa)使不(bu)銹鋼表(biao)(biao)面(mian)產(chan)生(sheng)彩(cai)色(se)膜(mo)(mo)。溶液(ye)(ye)(ye)不(bu)含(han)鉻酸,有望能(neng)克服不(bu)銹鋼在(zai)鉻酸溶液(ye)(ye)(ye)中(zhong)浸泡時間較(jiao)長,有時表(biao)(biao)面(mian)有粗糙現象產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)缺點,而且(qie)要得到均勻一(yi)(yi)致的(de)(de)(de)著色(se)膜(mo)(mo)有一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)難度(du),難于(yu)(yu)控制。溶液(ye)(ye)(ye)成(cheng)分為(wei)2mol/L的(de)(de)(de)硫(liu)酸,相當于(yu)(yu)196g/L,采用的(de)(de)(de)脈沖電(dian)位范圍為(wei)0.1~0.9V,脈沖時間為(wei)0.001~0.100s.著色(se)顏色(se)為(wei)藍色(se)、紫色(se)和黑色(se),沒(mei)有明顯的(de)(de)(de)中(zhong)間色(se)出現。這種膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)生(sheng)成(cheng),推測是由(you)于(yu)(yu)膜(mo)(mo)/溶液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)鉻離子的(de)(de)(de)生(sheng)成(cheng)與(yu)還原所致。實驗采用中(zhong)等含(han)鉻量的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼1Cr17。
16. 張俊(jun)喜、周國定、喬亦(yi)男、曹楚南、張鑒(jian)清(qing)等(deng)人(ren)提出(chu)了一種新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)著色方法(fa)-載(zai)(zai)波(bo)鈍化著色,即在無(wu)鉻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硫酸溶液(ye)中用載(zai)(zai)波(bo)鈍化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)化學方法(fa)得(de)到各種色彩的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)表面。同(tong)時研究了載(zai)(zai)波(bo)鈍化著色膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)質(zhi)(zhi)。研究結(jie)果表明(ming),不銹(xiu)鋼(gang)表面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)色彩是由(you)于膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)干涉所致的(de)(de)(de)(de)(de)(de),膜(mo)層結(jie)構呈微晶-非晶過渡態,與(yu)化學著色法(fa)所得(de)膜(mo)層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構是相近(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de),而且(qie)膜(mo)層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)導電(dian)(dian)性(xing)(xing)測試表明(ming),載(zai)(zai)波(bo)鈍化著色膜(mo)有(you)半導體性(xing)(xing)質(zhi)(zhi),膜(mo)層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)導電(dian)(dian)具(ju)有(you)整流性(xing)(xing)。從干涉原理(li)出(chu)發,可作出(chu)不銹(xiu)鋼(gang)載(zai)(zai)波(bo)鈍化著色工藝(yi)中色彩的(de)(de)(de)(de)(de)(de)控制(zhi)方法(fa),通過對載(zai)(zai)波(bo)參數的(de)(de)(de)(de)(de)(de)調節,就(jiu)可以得(de)到不同(tong)色彩的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面膜(mo)。
17. 鄧姝皓、龔竹青(qing)、柳勇(yong)采用化學浸漬法、電解(jie)著(zhu)色(se)(se)法均可以將304不銹鋼著(zhu)色(se)(se)生成(cheng)(cheng)啞光銀灰色(se)(se)外觀。化學著(zhu)色(se)(se)液(ye)的(de)(de)組成(cheng)(cheng)為硫酸(suan)(suan)100mL/L,添加劑A為40~60mL/L,添加劑B為90~110mL/L.電解(jie)著(zhu)色(se)(se)液(ye)的(de)(de)主要(yao)組成(cheng)(cheng)為100mL/L硫酸(suan)(suan),50~60g/L鉻(ge)酐,電流(liu)密度(du)(du)在0.4~0.6A/d㎡。對于(yu)電解(jie)著(zhu)色(se)(se),電流(liu)密度(du)(du)是成(cheng)(cheng)膜(mo)的(de)(de)關鍵因素。電流(liu)密度(du)(du)越(yue)大(da),失(shi)重越(yue)多,成(cheng)(cheng)膜(mo)越(yue)致密。相同(tong)電流(liu)密度(du)(du)下,脈沖著(zhu)色(se)(se)的(de)(de)膜(mo)比直流(liu)著(zhu)色(se)(se)的(de)(de)膜(mo)要(yao)致密。鉻(ge)酐濃度(du)(du)越(yue)大(da),失(shi)重越(yue)小,成(cheng)(cheng)膜(mo)越(yue)慢。X衍射和掃描電鏡顯示,成(cheng)(cheng)膜(mo)后的(de)(de)不銹鋼表面晶(jing)粒細小、致密,形成(cheng)(cheng)的(de)(de)是Ni2O3、Cr2O3、TiO等致密的(de)(de)氧化膜(mo)。著(zhu)色(se)(se)不銹鋼的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)和耐高(gao)溫性(xing)優于(yu)未著(zhu)色(se)(se)的(de)(de)不銹鋼。
18. 南紅艷、張躍敏、尹新(xin)斌、徐(xu)可等人對電(dian)化學(xue)不(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se)工藝(yi)進行(xing)了系統的(de)研究。通過電(dian)流(liu)變(bian)(bian)化研究著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se)的(de)變(bian)(bian)化規律,得出對于每(mei)一種顏色(se)(se),電(dian)量密度與著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se)時間的(de)對應關系基本(ben)上是線性的(de)。提出電(dian)量控制不(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se)能提高(gao)電(dian)化學(xue)不(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se)工藝(yi)的(de)效(xiao)(xiao)率。電(dian)化學(xue)不(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se)工藝(yi)時間短,效(xiao)(xiao)率高(gao),顏色(se)(se)豐富。
19. 巴赫氏洛夫介紹(shao)了不(bu)銹鋼在重鉻(ge)酸鈉和硫酸混合液中(zhong)的電(dian)化(hua)(hua)學氧化(hua)(hua)著(zhu)色。

