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(ji)等人提出用(yong)生產流水線的方式進行不銹鋼彩色(se)(se)處理(li),并且申請了(le)專(zhuan)利。其裝置示意(yi)圖見圖9-1。工(gong)藝(yi)采用(yong)方波電流進行著(zhu)色(se)(se)處理(li)。溶液(ye)是鉻(ge)酐和硫酸體系。通(tong)過(guo)控制陽極電流值、陰(yin)極電流值、頻率和通(tong)電時(shi)間來獲得所(suo)需的顏色(se)(se),與化學著(zhu)色(se)(se)法相比,重(zhong)現性很好,顏色(se)(se)非(fei)常均(jun)勻。


圖 1.jpg


  3. 廖小珍、錢道蓀、朱新運研究了交流方波電解法制備彩色(se)不銹鋼。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.奧格拉(la)和勞W.納卡雅馬M嘗試用三(san)角波電流脈沖法進行著色(se)(se),著色(se)(se)可(ke)在室溫(wen)下(xia)進行。要獲得特定的(de)顏色(se)(se),必須調整好適(shi)當的(de)Imax、Imin和r(三(san)角波周期值(zhi))。著色(se)(se)膜的(de)厚(hou)度(du)與(yu)電解時(shi)間和r的(de)對數呈線(xian)性關系。K.奧格拉(la)用紫外分光光度(du)計測量了著色(se)(se)膜的(de)厚(hou)度(du)。著色(se)(se)膜的(de)厚(hou)度(du)可(ke)用下(xia)式來估算:


  式(shi)中(zhong),λ為著色(se)膜(mo)的反(fan)(fan)射光(guang)譜中(zhong)最大反(fan)(fan)射系(xi)(xi)數(shu)對應(ying)的波(bo)長;λ'為著色(se)膜(mo)的反(fan)(fan)射光(guang)譜中(zhong)最小反(fan)(fan)射系(xi)(xi)數(shu)對應(ying)的波(bo)長;n為化膜(mo)的折射系(xi)(xi)數(shu)。


  隨著通電時間的延(yan)長,工作的顏色(se)(se)(se)按照褐(he)色(se)(se)(se)→黃(huang)色(se)(se)(se)→紅色(se)(se)(se)→藍色(se)(se)(se)→綠(lv)色(se)(se)(se)的順序(xu)變(bian)化。


  5. J.N.金、S.J.歐(ou)、S.C.李等(deng)人(ren)研究在(zai)正(zheng)弦波、正(zheng)弦波+直流(liu)、正(zheng)弦波+方波這3種電流(liu)信號的作用(yong)下,得(de)到不同類(lei)型的著色膜,都具有良好的性能。


  6. 郭(guo)稚弧(hu)、賈法(fa)龍、邱于(yu)兵(bing)研究三(san)角(jiao)波電流掃描法(fa)制(zhi)備彩色(se)(se)(se)不(bu)銹鋼。通過(guo)正(zheng)交試驗探討(tao)最佳(jia)工(gong)藝(yi)參(can)數(shu)(shu),并對(dui)著(zhu)色(se)(se)(se)膜的各項性能(neng)做了(le)測(ce)試,耐(nai)磨性能(neng)較好(hao)。此(ci)工(gong)藝(yi)對(dui)曲面著(zhu)色(se)(se)(se)也(ye)有良好(hao)的適應性,把試片彎成90°后進行著(zhu)色(se)(se)(se),顏色(se)(se)(se)也(ye)很(hen)均勻,重現性也(ye)很(hen)好(hao)。只要控(kong)制(zhi)好(hao)工(gong)藝(yi)參(can)數(shu)(shu)就可(ke)以獲(huo)得預期(qi)的顏色(se)(se)(se)。溫(wen)度(du)(du)對(dui)于(yu)顏色(se)(se)(se)的控(kong)制(zhi)有很(hen)大的影響(xiang),溫(wen)度(du)(du)越(yue)高,著(zhu)色(se)(se)(se)速率越(yue)快(kuai)。


  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(li)曉煜、謝致(zhi)微、張(zhang)文雄等人研究了不銹鋼(gang)陽極(ji)氧化成(cheng)金(jin)黃色(se)(se)(se)(se)。著色(se)(se)(se)(se)液中鉻酐20g/L,硫酸400mL/L,硫酸錳3g/L,添加劑 YZ-03 40g/L,乙酸鈉(na)10.5g/L,電流(liu)密度(du)為0.4A/d㎡,此工(gong)藝主(zhu)要(yao)是用(yong)于形成(cheng)金(jin)黃色(se)(se)(se)(se)的著色(se)(se)(se)(se)膜,對于其他顏色(se)(se)(se)(se)則(ze)難以實現。不銹鋼(gang)在如(ru)此低的鉻酐濃度(du)下的著色(se)(se)(se)(se)液中,如(ru)果沒(mei)有(you)電流(liu)通入(ru),即使(shi)浸(jin)泡數小時也不著色(se)(se)(se)(se)。


  9. 方景禮(li)、劉(liu)琴、韓克(ke)平、陳耀輝等人研究了(le)在鉬(mu)酸(suan)鈉溶液中(zhong)將不銹(xiu)鋼成(cheng)功(gong)鍍(du)覆上(shang)一(yi)(yi)層藍色膜。不銹(xiu)鋼在陰極電(dian)流的(de)作(zuo)用下,表面(mian)沉積上(shang)一(yi)(yi)層鉬(mu)的(de)復雜化合(he)物。膜厚度約為42.7μm.


  10. 奧格拉K、沙(sha)庫(ku)來K、烏(wu)哈拉S等人研究了(le)在(zai)室溫下(xia)用交流電(dian)位(wei)(wei)(wei)脈(mo)沖法的(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)著(zhu)色(se)(se)。他們首先以20mV/min和(he)(he)60mV/min的(de)掃描速(su)(su)率做了(le)奧氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)著(zhu)色(se)(se)液中的(de)動電(dian)位(wei)(wei)(wei)極(ji)化(hua)(hua)曲線,發現不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)開始過鈍化(hua)(hua)的(de)電(dian)位(wei)(wei)(wei)為(wei)1.2V,隨(sui)著(zhu)電(dian)位(wei)(wei)(wei)的(de)增加(jia),過鈍化(hua)(hua)電(dian)流達到一(yi)個極(ji)限值。根據這(zhe)(zhe)個極(ji)化(hua)(hua)曲線,確(que)定了(le)方波電(dian)位(wei)(wei)(wei)的(de)Emax和(he)(he)Emin,但Emax不(bu)(bu)能太大,否則生成的(de)氧化(hua)(hua)膜會發生部分(fen)溶解。脈(mo)沖幅度和(he)(he)寬度對(dui)(dui)著(zhu)色(se)(se)情況也有影響。在(zai)這(zhe)(zhe)種實(shi)驗條件下(xia),最(zui)佳的(de)脈(mo)沖幅度應該在(zai)0.4~0.44V.這(zhe)(zhe)種方法可以在(zai)室溫下(xia)對(dui)(dui)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)進行(xing)著(zhu)色(se)(se),著(zhu)色(se)(se)速(su)(su)率較快。但是,電(dian)位(wei)(wei)(wei)法比(bi)電(dian)流法在(zai)生產中操作起來較麻煩,因(yin)為(wei)不(bu)(bu)同的(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)自然電(dian)位(wei)(wei)(wei)不(bu)(bu)完全一(yi)致,選擇的(de)極(ji)化(hua)(hua)電(dian)位(wei)(wei)(wei)不(bu)(bu)相同。目前(qian)這(zhe)(zhe)種方法已有幾個專利。


  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)新制鋼公(gong)司提出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)解著色工藝(yi),是(shi)先將不(bu)銹鋼工件在5%硅酸鈉溶(rong)(rong)液中(zhong)于85℃和5A/d㎡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)流密度下(xia)進行(xing)45秒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)化學除油,水洗(xi)后(hou)浸入(ru)室溫10%鹽酸中(zhong)洗(xi)滌30s,水洗(xi)后(hou)即浸人含鉻(ge)(ge)(ge)(ge)酐(gan)并(bing)添(tian)加適量三價鉻(ge)(ge)(ge)(ge)離子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)稀鉻(ge)(ge)(ge)(ge)酐(gan)硫酸溶(rong)(rong)液中(zhong),不(bu)銹鋼作陰極,在5~15A/d㎡和液溫35~50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件下(xia)電(dian)(dian)解5~20s,表(biao)面預(yu)鍍(du)上一層致密的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬(shu)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(0.6~1.0mg/d㎡).然后(hou)在含鉻(ge)(ge)(ge)(ge)酐(gan)10~50g/L的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)解液中(zhong),在陰極電(dian)(dian)流密度3~15A/dm、槽溫15~45℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件下(xia)電(dian)(dian)解5~20s,便(bian)獲(huo)得色調優雅、性能良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)彩色表(biao)面氧化膜。


  13. 傅綺君在手(shou)(shou)術(shu)器械(xie)呈本色表(biao)面(mian)(mian)處理(li)(保持拋光(guang)(guang)色澤(ze)并要(yao)求(qiu)達(da)(da)到抗蝕性能(neng))中采用(yong)電(dian)化(hua)學(xue)方(fang)法(fa),使表(biao)面(mian)(mian)產(chan)生(sheng)一層透明致密的(de)(de)氧化(hua)膜(mo)覆蓋(gai)層。硫(liu)酸(suan)、磷酸(suan)或(huo)硼酸(suan)5%~10%(質量分數),鉬(mu)(mu)酸(suan)或(huo)鉬(mu)(mu)酸(suan)鹽(yan)5~10g/L,陽極電(dian)流密度(du)(du)1~10A/d㎡,溫度(du)(du)20~70℃,時(shi)間5~20min;或(huo)鉻酐250g/L,硫(liu)酸(suan)2.5g/L,鉬(mu)(mu)酸(suan)鹽(yan)1~5g/L,工(gong)藝(yi)條件(jian)相同。所(suo)生(sheng)成的(de)(de)氧化(hua)膜(mo)穩(wen)定(ding),膜(mo)層達(da)(da)1.0~20.0nm.此(ci)外,還可(ke)用(yong)手(shou)(shou)術(shu)器械(xie)經(jing)手(shou)(shou)工(gong)拋光(guang)(guang)后(Ra≤0.8μm)在特殊的(de)(de)電(dian)化(hua)學(xue)工(gong)藝(yi)條件(jian)下用(yong)無機酸(suan)加消光(guang)(guang)劑(ji)達(da)(da)到柔色的(de)(de)無光(guang)(guang)澤(ze)的(de)(de)處理(li)。柔色膜(mo)的(de)(de)厚度(du)(du)達(da)(da)到300.0~600.0nm(經(jing)AES俄(e)歇電(dian)子能(neng)譜(pu)或(huo)XPSX射(she)線光(guang)(guang)電(dian)子能(neng)譜(pu)分析),反光(guang)(guang)系數<30%.除此(ci)之(zhi)外,還可(ke)用(yong)堿性著(zhu)色液,以(yi)電(dian)化(hua)學(xue)方(fang)法(fa)在手(shou)(shou)術(shu)器械(xie)的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)形(xing)成一層致密的(de)(de)具有一定(ding)厚度(du)(du)的(de)(de)彩色膜(mo)。


  14. 安成強、韓玉梅、車永泉研究了304不(bu)銹(xiu)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)揚、吳繼民采(cai)用不銹鋼(gang)(gang)在硫酸(suan)(suan)水溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)以恒電位方波充(chong)電法使不銹鋼(gang)(gang)表面(mian)產生(sheng)彩色(se)膜。溶(rong)液(ye)不含(han)鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan),有(you)望能克服不銹鋼(gang)(gang)在鉻(ge)(ge)酸(suan)(suan)溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)浸泡時間(jian)較長,有(you)時表面(mian)有(you)粗糙現(xian)象(xiang)產生(sheng)的(de)缺點,而且要得到(dao)均勻一(yi)致的(de)著色(se)膜有(you)一(yi)定的(de)難度,難于控制。溶(rong)液(ye)成分為(wei)2mol/L的(de)硫酸(suan)(suan),相當于196g/L,采(cai)用的(de)脈沖電位范(fan)圍(wei)為(wei)0.1~0.9V,脈沖時間(jian)為(wei)0.001~0.100s.著色(se)顏(yan)色(se)為(wei)藍(lan)色(se)、紫色(se)和(he)黑色(se),沒(mei)有(you)明(ming)顯的(de)中(zhong)(zhong)間(jian)色(se)出現(xian)。這種膜的(de)生(sheng)成,推測是由于膜/溶(rong)液(ye)的(de)表面(mian)鉻(ge)(ge)離子的(de)生(sheng)成與還(huan)原(yuan)所致。實驗(yan)采(cai)用中(zhong)(zhong)等(deng)含(han)鉻(ge)(ge)量(liang)的(de)不銹鋼(gang)(gang)1Cr17。


  16. 張(zhang)俊喜、周國定(ding)、喬亦男(nan)、曹楚南、張(zhang)鑒清(qing)等人提出(chu)(chu)了(le)一種新的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)著(zhu)色方法-載(zai)(zai)波(bo)(bo)鈍化(hua)著(zhu)色,即在無(wu)鉻的(de)(de)(de)(de)硫酸溶液(ye)中(zhong)(zhong)用載(zai)(zai)波(bo)(bo)鈍化(hua)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)化(hua)學方法得到(dao)各種色彩的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)表(biao)面。同時研(yan)究了(le)載(zai)(zai)波(bo)(bo)鈍化(hua)著(zhu)色膜(mo)的(de)(de)(de)(de)性質。研(yan)究結(jie)(jie)果表(biao)明,不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)色彩是由于膜(mo)的(de)(de)(de)(de)干(gan)涉所(suo)致的(de)(de)(de)(de),膜(mo)層結(jie)(jie)構呈微晶(jing)-非晶(jing)過渡態,與化(hua)學著(zhu)色法所(suo)得膜(mo)層的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構是相近的(de)(de)(de)(de),而且膜(mo)層的(de)(de)(de)(de)導電(dian)(dian)性測試表(biao)明,載(zai)(zai)波(bo)(bo)鈍化(hua)著(zhu)色膜(mo)有(you)半導體性質,膜(mo)層的(de)(de)(de)(de)導電(dian)(dian)具有(you)整(zheng)流性。從(cong)干(gan)涉原理出(chu)(chu)發,可(ke)作出(chu)(chu)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)載(zai)(zai)波(bo)(bo)鈍化(hua)著(zhu)色工藝中(zhong)(zhong)色彩的(de)(de)(de)(de)控制方法,通過對載(zai)(zai)波(bo)(bo)參數(shu)的(de)(de)(de)(de)調節,就可(ke)以得到(dao)不(bu)(bu)(bu)同色彩的(de)(de)(de)(de)表(biao)面膜(mo)。


  17. 鄧姝皓、龔(gong)竹青、柳勇采(cai)用化學浸漬法(fa)、電(dian)解著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)法(fa)均(jun)可(ke)以(yi)將304不(bu)(bu)銹鋼著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)生成啞光(guang)銀灰色(se)(se)(se)外觀。化學著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)液(ye)的(de)(de)組(zu)(zu)成為(wei)硫酸100mL/L,添加劑A為(wei)40~60mL/L,添加劑B為(wei)90~110mL/L.電(dian)解著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)液(ye)的(de)(de)主要(yao)組(zu)(zu)成為(wei)100mL/L硫酸,50~60g/L鉻酐,電(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)在0.4~0.6A/d㎡。對于電(dian)解著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se)(se),電(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)是(shi)成膜(mo)的(de)(de)關鍵(jian)因素(su)。電(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)越大(da),失(shi)重越多,成膜(mo)越致(zhi)密(mi)(mi)。相同(tong)電(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)下,脈沖著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)的(de)(de)膜(mo)比直流(liu)(liu)著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)的(de)(de)膜(mo)要(yao)致(zhi)密(mi)(mi)。鉻酐濃度(du)越大(da),失(shi)重越小(xiao),成膜(mo)越慢。X衍射和掃描(miao)電(dian)鏡顯示,成膜(mo)后的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼表(biao)面(mian)晶粒(li)細小(xiao)、致(zhi)密(mi)(mi),形(xing)成的(de)(de)是(shi)Ni2O3、Cr2O3、TiO等致(zhi)密(mi)(mi)的(de)(de)氧化膜(mo)。著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)和耐(nai)高溫性(xing)優(you)于未著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼。


  18. 南紅艷、張(zhang)躍(yue)敏、尹新斌(bin)、徐(xu)可等人對(dui)電(dian)化(hua)(hua)(hua)學不(bu)銹(xiu)鋼(gang)著(zhu)(zhu)色(se)(se)工(gong)藝(yi)進(jin)行了系(xi)統(tong)的(de)(de)研(yan)究。通過電(dian)流變化(hua)(hua)(hua)研(yan)究著(zhu)(zhu)色(se)(se)的(de)(de)變化(hua)(hua)(hua)規律(lv),得出對(dui)于(yu)每(mei)一種(zhong)顏(yan)色(se)(se),電(dian)量密(mi)度與著(zhu)(zhu)色(se)(se)時(shi)間的(de)(de)對(dui)應(ying)關系(xi)基本上(shang)是線性的(de)(de)。提出電(dian)量控制不(bu)銹(xiu)鋼(gang)著(zhu)(zhu)色(se)(se)能提高電(dian)化(hua)(hua)(hua)學不(bu)銹(xiu)鋼(gang)著(zhu)(zhu)色(se)(se)工(gong)藝(yi)的(de)(de)效率。電(dian)化(hua)(hua)(hua)學不(bu)銹(xiu)鋼(gang)著(zhu)(zhu)色(se)(se)工(gong)藝(yi)時(shi)間短,效率高,顏(yan)色(se)(se)豐富(fu)。


  19. 巴赫氏洛夫介紹了不銹鋼在重(zhong)鉻酸鈉和硫酸混合液中的電化學氧化著色。