不銹鋼電化學(xue)著彩色酸性溶液(ye)成分和工藝條件見(jian)表(biao)9-9。配方9 (見(jian)表(biao)9-9)的說明 。本配方由華(hua)中理工大學(xue)化學(xue)系 郭稚弧、賈(jia)法(fa)龍(long)、邱(qiu)于兵提出。


表 9.jpg



1. 三角(jiao)波(bo)電流掃描法(fa)著色(se)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色不銹(xiu)鋼。控制容易,重現性好。


圖 16.jpg



2. 試(shi)片著色(se)隨時間的變化


在不同的時間下(xia)對(dui)不銹鋼進行(xing)著(zhu)色的結果見表9-26。


表 26.jpg



3. 控(kong)制電(dian)解(jie)時間獲得所需的顏色


 從表9-26可(ke)知,隨著通電(dian)(dian)時間(jian)的延長,膜的顏色發生變化(hua)。一定(ding)的電(dian)(dian)解時間(jian)對應著一定(ding)的顏色。因此,可(ke)通過控制(zhi)電(dian)(dian)解時間(jian)來獲(huo)得所需(xu)的顏色。在實驗(yan)中,黃色對應的電(dian)(dian)解時間(jian)范圍較(jiao)寬,大約20min,相對來說容易控制(zhi)。



4. 溫度對顏色的(de)影響


 溫度對于(yu)顏(yan)色的(de)控制(zhi)有著(zhu)很大的(de)影(ying)響。溫度越(yue)高,著(zhu)色速率越(yue)快。同(tong)樣通(tong)電20min,在不同(tong)的(de)溫度下(xia)所得的(de)顏(yan)色見表9-27.


表 27.jpg


 在較高溫度下,顏色(se)的變化較快。著(zhu)色(se)時(shi),嚴格地控制時(shi)間與(yu)溫度是非(fei)常重要的。



5. 所(suo)需顏色的(de)控制


 只要調節好適當的(de)(de)最(zui)大(da)和(he)最(zui)小電(dian)流密度(du)(du)、周(zhou)期及溫度(du)(du)參數(shu),就可(ke)以得到所需要的(de)(de)顏(yan)色(se)。在(zai)最(zui)大(da)和(he)最(zui)小電(dian)流密度(du)(du)、溫度(du)(du)和(he)周(zhou)期固定的(de)(de)條件下。隨著時間的(de)(de)延長,膜的(de)(de)顏(yan)色(se)變化趨勢大(da)致為茶色(se)一藍色(se)一黃色(se)一紅(hong)色(se)。



6. 彎曲試片的著色


 把試(shi)片(pian)彎曲(qu)90°后進(jin)行三角波電(dian)流掃描著色,時間20min,試(shi)片(pian)為(wei)亮黃,顏色均(jun)勻,同樣條件下所做的兩(liang)個試(shi)片(pian)的顏色一(yi)樣。此工藝對(dui)于(yu)曲(qu)面著色有良(liang)好的適應性。



7. 著色試片性能測試


 ①. 耐蝕(shi)性


  著(zhu)色(se)試片(pian)與未(wei)著(zhu)色(se)試片(pian)在0.2mol/L鹽(yan)酸(suan)中(zhong)的(de)自然腐蝕電位比較(jiao)見圖9-17,該圖表明彩色(se)不(bu)銹(xiu)鋼片(pian)在此鹽(yan)酸(suan)中(zhong)長期浸泡(pao)仍然保持鈍態(tai)電位,而且很(hen)穩(wen)定。耐(nai)蝕性顯(xian)然要(yao)比未(wei)著(zhu)色(se)的(de)要(yao)好。


圖 17.jpg


 ②. 耐磨性


   用負荷500g的(de)瓶(ping)塞橡


 皮在著色膜表面來回(hui)摩擦,接(jie)觸面積為(wei)50m㎡.試片經過電解硬化和封閉后,其耐(nai)磨(mo)次數在1000次以上,表明耐(nai)磨(mo)性良(liang)好。


 ③. 耐熱性(xing)


  著色試片在300℃的(de)環境(jing)下(xia)烘烤1h,膜的(de)顏色沒(mei)有變化,表明其熱(re)穩定較好。


 ④. 加工性能


  把彩色試片來回彎曲180°數(shu)十次,表面膜無任何損(sun)傷,呈現(xian)良好的加(jia)工性(xing)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.