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(song)玉繼等人提出(chu)用生產流(liu)水線的(de)方(fang)式進(jin)行不銹鋼彩色處理,并且申(shen)請了專(zhuan)利。其裝置示意(yi)圖見圖9-1。工(gong)藝采用方(fang)波電(dian)流(liu)進(jin)行著(zhu)色處理。溶液是鉻酐和(he)硫(liu)酸體系。通過控制陽(yang)極電(dian)流(liu)值、陰極電(dian)流(liu)值、頻率和(he)通電(dian)時(shi)間來獲得所需的(de)顏色,與化學(xue)著(zhu)色法相(xiang)比,重現性很好,顏色非常均勻。

3. 廖小珍、錢道蓀、朱新運研究了交流方波電解法制備彩(cai)色不銹(xiu)鋼(gang)。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(ge)拉和勞W.納卡雅馬M嘗試用(yong)三角波(bo)電流脈沖(chong)法進(jin)行(xing)著(zhu)(zhu)色,著(zhu)(zhu)色可在室溫下進(jin)行(xing)。要獲得特(te)定的(de)(de)(de)顏(yan)色,必須(xu)調整(zheng)好(hao)適當的(de)(de)(de)Imax、Imin和r(三角波(bo)周期值)。著(zhu)(zhu)色膜(mo)的(de)(de)(de)厚度(du)與電解時間和r的(de)(de)(de)對數呈(cheng)線性關系。K.奧(ao)格(ge)拉用(yong)紫(zi)外分光(guang)光(guang)度(du)計測量(liang)了著(zhu)(zhu)色膜(mo)的(de)(de)(de)厚度(du)。著(zhu)(zhu)色膜(mo)的(de)(de)(de)厚度(du)可用(yong)下式來(lai)估(gu)算:
式中,λ為(wei)(wei)著(zhu)色膜(mo)的(de)反(fan)(fan)射光譜(pu)中最(zui)大反(fan)(fan)射系數對(dui)(dui)應(ying)的(de)波長;λ'為(wei)(wei)著(zhu)色膜(mo)的(de)反(fan)(fan)射光譜(pu)中最(zui)小反(fan)(fan)射系數對(dui)(dui)應(ying)的(de)波長;n為(wei)(wei)化膜(mo)的(de)折射系數。
隨(sui)著(zhu)通電時間(jian)的(de)延(yan)長(chang),工作的(de)顏(yan)色按照褐色→黃色→紅色→藍色→綠色的(de)順序變化(hua)。
5. J.N.金、S.J.歐、S.C.李等人研究在正(zheng)弦波(bo)(bo)、正(zheng)弦波(bo)(bo)+直流(liu)、正(zheng)弦波(bo)(bo)+方波(bo)(bo)這3種電流(liu)信號(hao)的(de)作用(yong)下,得到不同類型的(de)著色(se)膜,都具有良好的(de)性(xing)能(neng)。
6. 郭稚弧、賈法(fa)龍、邱于兵(bing)研(yan)究三角波電流(liu)掃描法(fa)制備彩色(se)(se)不銹(xiu)鋼。通過(guo)正交試驗(yan)探討最佳工藝參數(shu),并對著(zhu)色(se)(se)膜的(de)(de)各項性(xing)(xing)能做了(le)測試,耐磨性(xing)(xing)能較好。此工藝對曲面(mian)著(zhu)色(se)(se)也有良好的(de)(de)適應性(xing)(xing),把試片(pian)彎成90°后進(jin)行著(zhu)色(se)(se),顏色(se)(se)也很均勻(yun),重現性(xing)(xing)也很好。只要控(kong)制好工藝參數(shu)就可以獲(huo)得預期的(de)(de)顏色(se)(se)。溫(wen)度對于顏色(se)(se)的(de)(de)控(kong)制有很大(da)的(de)(de)影(ying)響,溫(wen)度越(yue)高(gao),著(zhu)色(se)(se)速率越(yue)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、謝(xie)致微、張文雄(xiong)等人研究了不銹鋼(gang)陽極(ji)氧(yang)化成金(jin)黃色(se)(se)。著色(se)(se)液(ye)中鉻(ge)酐20g/L,硫(liu)(liu)酸(suan)400mL/L,硫(liu)(liu)酸(suan)錳(meng)3g/L,添加劑 YZ-03 40g/L,乙酸(suan)鈉10.5g/L,電(dian)流密度(du)為0.4A/d㎡,此工藝主要是(shi)用于形(xing)成金(jin)黃色(se)(se)的著色(se)(se)膜,對于其他顏色(se)(se)則難以實現。不銹鋼(gang)在如此低的鉻(ge)酐濃度(du)下的著色(se)(se)液(ye)中,如果(guo)沒有電(dian)流通入,即(ji)使浸泡數小時也不著色(se)(se)。
9. 方(fang)景禮、劉琴(qin)、韓克平、陳耀輝等(deng)人研(yan)究了在鉬酸鈉溶液中(zhong)將(jiang)不(bu)銹(xiu)鋼成功鍍覆上一(yi)層(ceng)藍色膜(mo)。不(bu)銹(xiu)鋼在陰極電流的作用下,表面(mian)沉積上一(yi)層(ceng)鉬的復雜(za)化(hua)合物。膜(mo)厚度約為42.7μm.
10. 奧格拉(la)K、沙庫(ku)來(lai)K、烏哈拉(la)S等人研究了(le)在室溫下(xia)用交流(liu)(liu)電(dian)(dian)位脈沖(chong)法(fa)(fa)的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)著(zhu)(zhu)色(se)。他們首先以(yi)20mV/min和(he)60mV/min的(de)(de)掃描(miao)速率(lv)做了(le)奧氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)在著(zhu)(zhu)色(se)液中的(de)(de)動電(dian)(dian)位極(ji)化(hua)曲線,發現(xian)不(bu)(bu)銹鋼(gang)開始過鈍(dun)化(hua)的(de)(de)電(dian)(dian)位為1.2V,隨著(zhu)(zhu)電(dian)(dian)位的(de)(de)增加,過鈍(dun)化(hua)電(dian)(dian)流(liu)(liu)達(da)到一(yi)個(ge)(ge)極(ji)限值(zhi)。根據這(zhe)個(ge)(ge)極(ji)化(hua)曲線,確(que)定了(le)方(fang)波電(dian)(dian)位的(de)(de)Emax和(he)Emin,但Emax不(bu)(bu)能(neng)太大(da),否則生成的(de)(de)氧化(hua)膜會(hui)發生部分溶解。脈沖(chong)幅度和(he)寬度對著(zhu)(zhu)色(se)情況也有(you)影(ying)響。在這(zhe)種實驗條件下(xia),最佳(jia)的(de)(de)脈沖(chong)幅度應該在0.4~0.44V.這(zhe)種方(fang)法(fa)(fa)可以(yi)在室溫下(xia)對不(bu)(bu)銹鋼(gang)進(jin)行(xing)著(zhu)(zhu)色(se),著(zhu)(zhu)色(se)速率(lv)較快(kuai)。但是(shi),電(dian)(dian)位法(fa)(fa)比電(dian)(dian)流(liu)(liu)法(fa)(fa)在生產中操作起(qi)來(lai)較麻(ma)煩,因(yin)為不(bu)(bu)同的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)自然電(dian)(dian)位不(bu)(bu)完全一(yi)致,選擇的(de)(de)極(ji)化(hua)電(dian)(dian)位不(bu)(bu)相同。目前(qian)這(zhe)種方(fang)法(fa)(fa)已有(you)幾(ji)個(ge)(ge)專(zhuan)利。
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(ri)新(xin)制鋼公(gong)司提出的電(dian)(dian)解(jie)(jie)著色工(gong)藝,是先將(jiang)不銹鋼工(gong)件在5%硅酸鈉溶液(ye)中于(yu)85℃和5A/d㎡的電(dian)(dian)流密度下進行(xing)45秒的電(dian)(dian)化(hua)學(xue)除(chu)油,水(shui)洗(xi)后浸入(ru)室溫(wen)10%鹽(yan)酸中洗(xi)滌30s,水(shui)洗(xi)后即浸人(ren)含(han)鉻(ge)(ge)酐(gan)并添加(jia)適量三價鉻(ge)(ge)離(li)子的稀鉻(ge)(ge)酐(gan)硫酸溶液(ye)中,不銹鋼作(zuo)陰極,在5~15A/d㎡和液(ye)溫(wen)35~50℃的條(tiao)(tiao)件下電(dian)(dian)解(jie)(jie)5~20s,表面(mian)預鍍上(shang)一層(ceng)致密的金屬鉻(ge)(ge)(0.6~1.0mg/d㎡).然后在含(han)鉻(ge)(ge)酐(gan)10~50g/L的電(dian)(dian)解(jie)(jie)液(ye)中,在陰極電(dian)(dian)流密度3~15A/dm、槽溫(wen)15~45℃的條(tiao)(tiao)件下電(dian)(dian)解(jie)(jie)5~20s,便獲得(de)色調優雅、性能良(liang)好(hao)的彩色表面(mian)氧化(hua)膜。
13. 傅(fu)綺君(jun)在(zai)手(shou)術(shu)器(qi)械呈本色(se)表面(mian)處(chu)理(保持拋光(guang)(guang)色(se)澤并要(yao)求(qiu)達(da)到(dao)抗蝕性(xing)能)中(zhong)采用(yong)(yong)電化(hua)學方法,使表面(mian)產生一(yi)層(ceng)透明致密的(de)氧(yang)化(hua)膜覆蓋(gai)層(ceng)。硫酸(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)或(huo)硼酸(suan)(suan)5%~10%(質量分(fen)(fen)數(shu)),鉬酸(suan)(suan)或(huo)鉬酸(suan)(suan)鹽5~10g/L,陽極電流密度(du)1~10A/d㎡,溫度(du)20~70℃,時間5~20min;或(huo)鉻(ge)酐250g/L,硫酸(suan)(suan)2.5g/L,鉬酸(suan)(suan)鹽1~5g/L,工(gong)藝(yi)(yi)條件相同。所生成的(de)氧(yang)化(hua)膜穩定,膜層(ceng)達(da)1.0~20.0nm.此(ci)外,還可用(yong)(yong)手(shou)術(shu)器(qi)械經手(shou)工(gong)拋光(guang)(guang)后(Ra≤0.8μm)在(zai)特殊的(de)電化(hua)學工(gong)藝(yi)(yi)條件下用(yong)(yong)無(wu)機(ji)酸(suan)(suan)加(jia)消光(guang)(guang)劑達(da)到(dao)柔色(se)的(de)無(wu)光(guang)(guang)澤的(de)處(chu)理。柔色(se)膜的(de)厚度(du)達(da)到(dao)300.0~600.0nm(經AES俄歇電子能譜(pu)或(huo)XPSX射線光(guang)(guang)電子能譜(pu)分(fen)(fen)析(xi)),反光(guang)(guang)系數(shu)<30%.除此(ci)之外,還可用(yong)(yong)堿性(xing)著色(se)液,以電化(hua)學方法在(zai)手(shou)術(shu)器(qi)械的(de)表面(mian)形成一(yi)層(ceng)致密的(de)具(ju)有一(yi)定厚度(du)的(de)彩色(se)膜。
14. 安成強、韓玉梅、車永泉研究了304不(bu)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. 周一揚、吳繼民采(cai)用(yong)(yong)(yong)不(bu)(bu)銹鋼(gang)在(zai)硫酸(suan)(suan)水溶(rong)液中以恒電位(wei)方波充電法使不(bu)(bu)銹鋼(gang)表(biao)面產生彩色(se)(se)(se)(se)膜(mo)(mo)(mo)。溶(rong)液不(bu)(bu)含鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan),有望能克(ke)服不(bu)(bu)銹鋼(gang)在(zai)鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)溶(rong)液中浸泡時(shi)間較長,有時(shi)表(biao)面有粗糙現象產生的(de)(de)(de)缺點,而(er)且要得到均勻一致的(de)(de)(de)著(zhu)色(se)(se)(se)(se)膜(mo)(mo)(mo)有一定(ding)的(de)(de)(de)難度,難于(yu)控制。溶(rong)液成(cheng)分(fen)為(wei)2mol/L的(de)(de)(de)硫酸(suan)(suan),相當(dang)于(yu)196g/L,采(cai)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)脈沖電位(wei)范圍為(wei)0.1~0.9V,脈沖時(shi)間為(wei)0.001~0.100s.著(zhu)色(se)(se)(se)(se)顏色(se)(se)(se)(se)為(wei)藍色(se)(se)(se)(se)、紫色(se)(se)(se)(se)和(he)黑(hei)色(se)(se)(se)(se),沒有明顯的(de)(de)(de)中間色(se)(se)(se)(se)出現。這種膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)生成(cheng),推測是由于(yu)膜(mo)(mo)(mo)/溶(rong)液的(de)(de)(de)表(biao)面鉻(ge)(ge)離子的(de)(de)(de)生成(cheng)與還原(yuan)所致。實(shi)驗采(cai)用(yong)(yong)(yong)中等含鉻(ge)(ge)量的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)1Cr17。
16. 張(zhang)俊(jun)喜、周國定(ding)、喬亦男、曹楚南、張(zhang)鑒清等人提出(chu)了(le)一種新的(de)(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)著(zhu)色(se)方法-載(zai)(zai)(zai)波鈍(dun)化(hua)著(zhu)色(se),即(ji)在無(wu)鉻的(de)(de)(de)(de)硫酸溶液中用(yong)載(zai)(zai)(zai)波鈍(dun)化(hua)的(de)(de)(de)(de)電化(hua)學(xue)方法得到各種色(se)彩(cai)的(de)(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)表(biao)面。同(tong)時研究(jiu)了(le)載(zai)(zai)(zai)波鈍(dun)化(hua)著(zhu)色(se)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)性(xing)質(zhi)。研究(jiu)結果表(biao)明,不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)色(se)彩(cai)是由于(yu)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)干涉所(suo)致的(de)(de)(de)(de),膜(mo)(mo)(mo)層結構呈微晶(jing)-非晶(jing)過(guo)渡態(tai),與化(hua)學(xue)著(zhu)色(se)法所(suo)得膜(mo)(mo)(mo)層的(de)(de)(de)(de)結構是相近(jin)的(de)(de)(de)(de),而(er)且膜(mo)(mo)(mo)層的(de)(de)(de)(de)導電性(xing)測(ce)試(shi)表(biao)明,載(zai)(zai)(zai)波鈍(dun)化(hua)著(zhu)色(se)膜(mo)(mo)(mo)有半導體性(xing)質(zhi),膜(mo)(mo)(mo)層的(de)(de)(de)(de)導電具有整流性(xing)。從干涉原(yuan)理出(chu)發,可作出(chu)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)載(zai)(zai)(zai)波鈍(dun)化(hua)著(zhu)色(se)工藝中色(se)彩(cai)的(de)(de)(de)(de)控(kong)制方法,通過(guo)對載(zai)(zai)(zai)波參數的(de)(de)(de)(de)調節,就(jiu)可以得到不同(tong)色(se)彩(cai)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面膜(mo)(mo)(mo)。
17. 鄧姝(shu)皓、龔竹青、柳勇采用(yong)化(hua)(hua)學浸漬法(fa)(fa)、電(dian)解著色(se)(se)法(fa)(fa)均可以將304不(bu)銹(xiu)鋼(gang)著色(se)(se)生(sheng)成(cheng)啞(ya)光銀灰色(se)(se)外(wai)觀。化(hua)(hua)學著色(se)(se)液的(de)(de)組(zu)成(cheng)為硫(liu)酸(suan)(suan)100mL/L,添(tian)加(jia)(jia)劑A為40~60mL/L,添(tian)加(jia)(jia)劑B為90~110mL/L.電(dian)解著色(se)(se)液的(de)(de)主要組(zu)成(cheng)為100mL/L硫(liu)酸(suan)(suan),50~60g/L鉻酐,電(dian)流(liu)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)在0.4~0.6A/d㎡。對于(yu)電(dian)解著色(se)(se),電(dian)流(liu)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)是(shi)成(cheng)膜(mo)(mo)的(de)(de)關(guan)鍵因素。電(dian)流(liu)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)越(yue)(yue)大(da),失重越(yue)(yue)多,成(cheng)膜(mo)(mo)越(yue)(yue)致(zhi)密(mi)(mi)(mi)。相(xiang)同電(dian)流(liu)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)下(xia),脈沖著色(se)(se)的(de)(de)膜(mo)(mo)比直流(liu)著色(se)(se)的(de)(de)膜(mo)(mo)要致(zhi)密(mi)(mi)(mi)。鉻酐濃度(du)(du)越(yue)(yue)大(da),失重越(yue)(yue)小,成(cheng)膜(mo)(mo)越(yue)(yue)慢。X衍射和(he)掃描(miao)電(dian)鏡顯示,成(cheng)膜(mo)(mo)后的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)表面(mian)晶粒細小、致(zhi)密(mi)(mi)(mi),形成(cheng)的(de)(de)是(shi)Ni2O3、Cr2O3、TiO等致(zhi)密(mi)(mi)(mi)的(de)(de)氧化(hua)(hua)膜(mo)(mo)。著色(se)(se)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)耐蝕性和(he)耐高溫性優于(yu)未著色(se)(se)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。
18. 南紅艷、張(zhang)躍敏、尹新(xin)斌、徐可(ke)等人(ren)對電(dian)化(hua)學不(bu)銹(xiu)鋼(gang)著(zhu)色(se)(se)工藝進行了系(xi)統的研究。通過(guo)電(dian)流變化(hua)研究著(zhu)色(se)(se)的變化(hua)規(gui)律(lv),得出(chu)對于每一種顏色(se)(se),電(dian)量密(mi)度(du)與著(zhu)色(se)(se)時間(jian)的對應(ying)關系(xi)基(ji)本上是線(xian)性(xing)的。提出(chu)電(dian)量控制不(bu)銹(xiu)鋼(gang)著(zhu)色(se)(se)能提高電(dian)化(hua)學不(bu)銹(xiu)鋼(gang)著(zhu)色(se)(se)工藝的效率(lv)。電(dian)化(hua)學不(bu)銹(xiu)鋼(gang)著(zhu)色(se)(se)工藝時間(jian)短,效率(lv)高,顏色(se)(se)豐富。
19. 巴赫氏洛夫介紹了不銹鋼在重鉻酸鈉和硫酸混合液中的電化(hua)學氧化(hua)著色(se)。

