不(bu)銹(xiu)鋼電(dian)化(hua)學著彩色酸(suan)性溶液成分和工(gong)藝條件見表9-9。配方9 (見表9-9)的說明 。本配方由(you)華中(zhong)理工(gong)大學化(hua)學系 郭(guo)稚弧、賈法龍、邱于兵提出(chu)。


表 9.jpg



1. 三角波電流掃描法(fa)著色不銹鋼


 在著色液為鉻酐 250g/L, 硫酸 490g/L, 實驗中采用三角波電流,電流信號波形見圖9-16.通過正交試驗篩選出的最佳工藝參數為:最大電流密度imax=2mA/d㎡,最小電流密度imin=-0.5mA/d㎡,周期r=10s,溫度T=25℃.可以制備出顏色均勻的彩(cai)色不銹鋼。控制容易,重現性好。


圖 16.jpg



2. 試(shi)片著色隨(sui)時間的(de)變化(hua)


在不同的(de)時間下對(dui)不銹鋼進行著(zhu)色的(de)結果見(jian)表(biao)9-26。


表 26.jpg



3. 控(kong)制電解時間獲得所需的顏色


 從表9-26可(ke)知(zhi),隨著通(tong)電(dian)時(shi)間的延長,膜(mo)的顏(yan)色(se)(se)發生變(bian)化。一定的電(dian)解時(shi)間對(dui)應著一定的顏(yan)色(se)(se)。因此,可(ke)通(tong)過控制(zhi)(zhi)電(dian)解時(shi)間來獲(huo)得所需的顏(yan)色(se)(se)。在(zai)實驗中(zhong),黃色(se)(se)對(dui)應的電(dian)解時(shi)間范圍較寬(kuan),大約20min,相(xiang)對(dui)來說(shuo)容(rong)易控制(zhi)(zhi)。



4. 溫度對顏(yan)色的影(ying)響


 溫度(du)(du)對于顏(yan)色的控制有著(zhu)很大(da)的影響。溫度(du)(du)越高,著(zhu)色速率越快(kuai)。同樣通(tong)電20min,在不同的溫度(du)(du)下(xia)所(suo)得的顏(yan)色見表9-27.


表 27.jpg


 在較高溫度下(xia),顏色(se)的(de)(de)變化較快。著色(se)時(shi),嚴格地控制時(shi)間與溫度是(shi)非常重(zhong)要的(de)(de)。



5. 所(suo)需(xu)顏色的(de)控制(zhi)


 只要調節好適當的(de)最(zui)大和(he)(he)最(zui)小電流(liu)密(mi)度(du)(du)、周期及溫(wen)度(du)(du)參數,就(jiu)可以得到(dao)所需要的(de)顏(yan)色。在(zai)最(zui)大和(he)(he)最(zui)小電流(liu)密(mi)度(du)(du)、溫(wen)度(du)(du)和(he)(he)周期固(gu)定的(de)條件(jian)下。隨著時間的(de)延(yan)長,膜的(de)顏(yan)色變化趨勢大致為茶色一(yi)藍色一(yi)黃(huang)色一(yi)紅色。



6. 彎曲(qu)試片(pian)的著(zhu)色(se)


 把試片彎(wan)曲90°后(hou)進行三角波電流掃描(miao)著色,時間20min,試片為亮黃(huang),顏色均(jun)勻,同樣(yang)(yang)條(tiao)件(jian)下(xia)所做的(de)兩個試片的(de)顏色一樣(yang)(yang)。此(ci)工藝對于曲面著色有良好的(de)適應性(xing)。



7. 著色試片性能測(ce)試


 ①. 耐(nai)蝕性


  著(zhu)(zhu)色試(shi)片與未(wei)著(zhu)(zhu)色試(shi)片在0.2mol/L鹽酸(suan)中的自然(ran)腐蝕(shi)電(dian)位(wei)比較見圖9-17,該圖表明彩色不銹鋼(gang)片在此鹽酸(suan)中長期浸泡仍(reng)然(ran)保持鈍態(tai)電(dian)位(wei),而且很穩定(ding)。耐蝕(shi)性顯然(ran)要(yao)比未(wei)著(zhu)(zhu)色的要(yao)好。


圖 17.jpg


 ②. 耐磨(mo)性


   用負荷500g的瓶塞橡


 皮在著(zhu)色膜(mo)表(biao)面來回摩擦,接觸面積為50m㎡.試片經過(guo)電解硬化和封閉后,其耐(nai)磨(mo)(mo)次數在1000次以上(shang),表(biao)明耐(nai)磨(mo)(mo)性良好(hao)。


 ③. 耐(nai)熱性


  著(zhu)色試(shi)片在300℃的(de)環境(jing)下烘(hong)烤1h,膜的(de)顏色沒有變化,表(biao)明其(qi)熱穩(wen)定較好。


 ④. 加工性能


  把彩色試片來(lai)回(hui)彎曲180°數十次,表面膜無任何損傷(shang),呈現良好(hao)的(de)加工性能。



8. 不銹鋼著色前處理


 1Cr18Ni9Ti不銹鋼→機械拋光→清洗→除油→清洗→電化學拋光→清洗→著色。


注:①. 除油液: 氫氧化鈉(NaOH) 20~40g/L,碳酸鈉(NazCO3) 30~40g/L, OP乳化劑 2~3mL/L,溫度70~80℃,時間6~10min.


     ②. 電化學拋光: 磷酸(H3PO4)(85%)560mL/L,硫酸(H2SO4)(98%) 400mL/L, 鉻酐 50g/L, 其余為水,電流密度20~50A/d㎡,電壓10~20V,溫度55~65℃,4~5min.



9. 著色后處理


著色→清洗→固膜處理→清洗→封閉→清洗→烘干。


注:①. 固膜處理: 采用陰極電解處理。鉻酐(CrO3) 250g/L, 磷酸(H3PO4) 2.5g/L,陰極電流密度0.4A/d㎡,溫度25℃,時間10min.


       ②. 封閉:  硅酸鈉(NazSiO3)1%,溫度煮沸,封閉時間,5min.