不銹鋼(gang)電化學著彩色酸性溶液(ye)成分和工藝條(tiao)件(jian)見表(biao)9-9。配方9 (見表(biao)9-9)的說明 。本配方由華(hua)中理工大(da)學化學系 郭稚(zhi)弧、賈法龍、邱于(yu)兵提出。


表 9.jpg



1. 三(san)角波(bo)電流掃描法著(zhu)色(se)不銹鋼(gang)


 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色(se)不銹鋼。控制容易,重現性好。


圖 16.jpg



2. 試片(pian)著色(se)隨時間的變化


在不(bu)同的時間下對不(bu)銹鋼進行(xing)著色的結果見表9-26。


表 26.jpg



3. 控制電解時間獲(huo)得所需的顏色


 從表9-26可知,隨著通電(dian)時(shi)間的(de)延長,膜的(de)顏(yan)色(se)發生變化(hua)。一定的(de)電(dian)解時(shi)間對應著一定的(de)顏(yan)色(se)。因(yin)此(ci),可通過(guo)控制電(dian)解時(shi)間來(lai)獲得所需的(de)顏(yan)色(se)。在實驗中,黃色(se)對應的(de)電(dian)解時(shi)間范圍較(jiao)寬,大約20min,相對來(lai)說(shuo)容易(yi)控制。



4. 溫(wen)度對顏色的影響


 溫度對(dui)于(yu)顏色的(de)控制有著很大的(de)影響。溫度越高,著色速率越快。同(tong)樣通電20min,在不(bu)同(tong)的(de)溫度下所得的(de)顏色見表9-27.


表 27.jpg


 在較高溫度下(xia),顏(yan)色的變化較快。著(zhu)色時,嚴格地控制時間(jian)與溫度是非(fei)常重要(yao)的。



5. 所需顏色的控制


 只要(yao)調(diao)節好(hao)適當的(de)(de)最(zui)大(da)和(he)最(zui)小電(dian)(dian)流密(mi)度(du)(du)、周期(qi)及溫度(du)(du)參數,就可以得到所需要(yao)的(de)(de)顏色。在最(zui)大(da)和(he)最(zui)小電(dian)(dian)流密(mi)度(du)(du)、溫度(du)(du)和(he)周期(qi)固定(ding)的(de)(de)條件下。隨著時間的(de)(de)延長(chang),膜(mo)的(de)(de)顏色變(bian)化趨(qu)勢大(da)致為茶(cha)色一藍色一黃(huang)色一紅色。



6. 彎曲試片的著(zhu)色


 把試(shi)片彎曲(qu)90°后進行(xing)三角(jiao)波電流掃(sao)描(miao)著色(se),時(shi)間(jian)20min,試(shi)片為亮黃,顏色(se)均勻,同樣(yang)條件下(xia)所做的(de)兩個試(shi)片的(de)顏色(se)一(yi)樣(yang)。此(ci)工(gong)藝(yi)對于曲(qu)面(mian)著色(se)有良好的(de)適(shi)應性。



7. 著(zhu)色試片(pian)性能測試


 ①. 耐蝕性(xing)


  著(zhu)色試片與未著(zhu)色試片在(zai)0.2mol/L鹽酸(suan)中的自(zi)然腐蝕電(dian)位(wei)比較見圖9-17,該(gai)圖表明彩色不銹鋼片在(zai)此鹽酸(suan)中長(chang)期浸泡(pao)仍(reng)然保持鈍態電(dian)位(wei),而(er)且很穩(wen)定。耐蝕性顯然要(yao)比未著(zhu)色的要(yao)好。


圖 17.jpg


 ②. 耐磨性


   用負荷500g的瓶塞(sai)橡


 皮在著色(se)膜表面(mian)來回摩(mo)擦,接(jie)觸面(mian)積為50m㎡.試片經過電解(jie)硬化和封閉后,其耐(nai)磨次(ci)數在1000次(ci)以上,表明耐(nai)磨性良(liang)好。


 ③. 耐(nai)熱性


  著色試片在300℃的(de)環境下(xia)烘烤1h,膜的(de)顏色沒有變化,表明其(qi)熱穩(wen)定較好(hao)。


 ④. 加工性(xing)能


  把彩(cai)色試片(pian)來回彎(wan)曲(qu)180°數十次,表面膜無任何損傷,呈(cheng)現良好的加工性能(neng)。



8. 不銹(xiu)鋼著色前(qian)處(chu)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(chu)理(li)


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.