不銹鋼電化(hua)學(xue)(xue)著彩色酸(suan)性溶(rong)液(ye)成(cheng)分和工藝條件見表(biao)9-9。配方(fang)4 (見表(biao)9-9)的說明 。本配方(fang)由長沙中南大學(xue)(xue)冶金物理化(hua)學(xue)(xue)與材料(liao)化(hua)學(xue)(xue)研究所 何新快、陳白珍(zhen)、周寧波、張欽發提(ti)出。
1. 重鉻酸鉀用量對(dui)成膜速率及其顏色的影響
重鉻酸鉀是主成膜物質，提(ti)供三價鉻在(zai)陽(yang)極表(biao)面達到臨界值水(shui)解而(er)生成金屬著色(se)(se)膜。其他成分不變，改變重鉻酸鉀用量，其對著色(se)(se)膜的影(ying)響(xiang)見表(biao)9-17。
由表9-17可見(jian)，隨著重鉻酸(suan)鉀用量(liang)的增加，其他成(cheng)(cheng)分不(bu)變(bian)(bian)，成(cheng)(cheng)膜速率加快，所得(de)著色膜的質量(liang)也越均(jun)勻，致密。但當其達到50g/L時，成(cheng)(cheng)膜速率幾(ji)乎不(bu)變(bian)(bian)。選(xuan)取重鉻酸(suan)鉀含量(liang)為40g/L。
2. 硫酸錳用量對成膜速(su)率(lv)及(ji)其(qi)顏(yan)色的影響
硫酸錳是輔助(zhu)成膜(mo)劑，其(qi)他(ta)成分不變，改變硫酸錳用(yong)量，對成膜(mo)速(su)率及其(qi)顏(yan)色的影(ying)響見表9-18。
從(cong)表9-18可見，硫(liu)酸錳的(de)用量(liang)既影響著色(se)速率，又影響著色(se)膜的(de)質量(liang)。硫(liu)酸錳的(de)最佳(jia)含量(liang)取(qu)20g/L為宜。
3. 硫酸銨的主(zhu)要(yao)作用
銨離子（NH+4)能配位三價鉻離子及被溶解下來的鎳離子（Ni2+),控制反應速率。其含量偏高，成膜速率太快，易掉色；含量偏低，配位不了溶解下來的鎳、鉻等離子，致使電解液老化，成膜速率減緩。硫酸銨的最佳含量以20g/L為宜。
4. 添加劑A的作(zuo)用(yong)及其影響
添加(jia)劑(ji)A是鉬(mu)(mu)酸根鹽，它(ta)參與成(cheng)(cheng)膜(mo)(mo)，促進氧(yang)(yang)(yang)化(hua)膜(mo)(mo)的(de)形成(cheng)(cheng)。它(ta)能使不銹鋼表面鈍(dun)化(hua)而生成(cheng)(cheng)鉬(mu)(mu)系列金屬氧(yang)(yang)(yang)化(hua)物（如(ru)二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鉬(mu)(mu)，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)亞鉬(mu)(mu)等），使得著色(se)膜(mo)(mo)致(zhi)密(mi)，提高(gao)著色(se)膜(mo)(mo)的(de)耐蝕性、耐磨性。分別改變添加(jia)劑(ji)A的(de)用量，其對膜(mo)(mo)的(de)影響(xiang)見(jian)表9-19。
由表9-19可知，沒有(you)添加(jia)劑(ji)A的著色(se)液著不上(shang)金黃色(se)而(er)是黑色(se)的，隨著其用量(liang)(liang)的增加(jia)，著色(se)膜變(bian)得致(zhi)密(mi)且光亮，當其用量(liang)(liang)達到(dao)15g/L時，再(zai)增加(jia)用量(liang)(liang)，對(dui)成膜幾乎(hu)無影響。添加(jia)劑(ji)的最佳含(han)量(liang)(liang)以9~12g/L為宜。
5. 添加劑B的(de)作用及其影響
添(tian)加劑(ji)B是過渡區金(jin)屬硫(liu)酸鹽(yan)，具有光亮劑(ji)的(de)(de)作用(yong)，提高著色膜的(de)(de)光亮性、色澤，且重現(xian)性好(hao)。其他(ta)成分(fen)不變(bian)(bian)，改變(bian)(bian)添(tian)加劑(ji)B的(de)(de)用(yong)量，其對成膜的(de)(de)影響見表9-20。
由表(biao)9-20可見，沒有添(tian)加劑B的(de)著色液(ye)著上的(de)金黃色膜不光亮。添(tian)加劑B的(de)最佳(jia)用量以(yi)10g/L為宜(yi)。
6. 溫度(du)與時間的影響
實(shi)驗(yan)發(fa)現，溫(wen)度升高，電解著(zhu)(zhu)色(se)(se)的速(su)率增大(da)。當溫(wen)度在(zai)10~30℃內(nei)變(bian)化(hua)，著(zhu)(zhu)色(se)(se)速(su)率變(bian)化(hua)不大(da)。在(zai)20℃恒溫(wen)下，著(zhu)(zhu)色(se)(se)時間與著(zhu)(zhu)色(se)(se)膜顏色(se)(se)的關系見表(biao)9-21。
由(you)表9-21可(ke)知，電解著金黃色(se)的時間為12~15min,有利于試樣(yang)著色(se)的控制，能得到重現性好的成品(pin)。
7. 電解著色工藝流程
不銹鋼試樣①→化學除油②→水洗→拋光活化處理③→水洗→電化學著色④→水洗→封閉處理⑤→沸水(shui)干(gan)燥。
注：①. 材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼 .
②. 化(hua)學除油一定要將不銹鋼上的油除干凈，否(fou)則著不上金(jin)色或著色不均勻。除油液(ye)組分(fen)為：氫氧化(hua)鈉40g/L,碳酸鈉60g/L,OP乳化(hua)劑5mL/L,除油溫度60~70℃,時(shi)間8~12min。
③. 拋光活(huo)化(hua)液組分。硫酸(suan)200ml/L,鹽酸(suan)70mL/L,硝酸(suan)20mL/L,溫度(du)40~60℃,時(shi)間2~3min.要控(kong)制好(hao)活(huo)化(hua)程(cheng)度(du)。活(huo)化(hua)時(shi)間不夠，著色速率(lv)慢，著色不均勻(yun)，結(jie)合力(li)差；活(huo)化(hua)時(shi)間太長，不銹鋼易產生過(guo)腐蝕。
④. 電化學著色，按配方4 的成分和工(gong)藝條(tiao)件(jian)進行。不銹(xiu)鋼作陽極(ji)，鉛板作陰(yin)極(ji)，陰(yin)陽兩(liang)極(ji)的面積之比為3:1.所用(yong)試劑均為分析純。
⑤. 封閉處理。由于著色膜的附著力強，且致密耐路，對一般不銹鋼裝審器材，可直接封閉處理，無需固膜處理。封閉處理液組成為；硅酸鈉（Na2Sio3)2%~4%,添加劑1.5%,表面活性劑0.5%,封閉處理溫度70~90℃,時間5~6min.
8. 著色膜(mo)性(xing)能檢驗
①. 耐磨性(xing)實驗
按GB 1768-79進行耐(nai)磨性(xing)實(shi)驗(yan)。橡皮輪加壓5N,實(shi)驗(yan)3min,膜(mo)層(ceng)顏色基本不變，該著色膜(mo)具有優良的耐(nai)磨性(xing)。
②. 耐腐蝕性(xing)
按GB 4334.6-84,將著(zhu)(zhu)色(se)后(hou)的樣(yang)(yang)(yang)品(pin)和未著(zhu)(zhu)色(se)的空(kong)白(bai)不銹鋼試(shi)樣(yang)(yang)(yang)進行耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)對照實驗，空(kong)白(bai)不銹鋼試(shi)樣(yang)(yang)(yang)的失重腐(fu)蝕(shi)率為(wei)30.65g/(㎡·h)而(er)金黃膜試(shi)樣(yang)(yang)(yang)的失重腐(fu)蝕(shi)率為(wei)1.28g/(㎡2·h),僅約為(wei)空(kong)白(bai)不銹鋼的1/30。因而(er)該著(zhu)(zhu)色(se)膜具(ju)有優良的耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)。
