不銹(xiu)鋼電化(hua)學(xue)著(zhu)彩色酸性溶液成(cheng)分(fen)和工藝條件(jian)見表9-9。配方9 (見表9-9)的(de)說(shuo)明 。本配方由華中理工大學(xue)化(hua)學(xue)系 郭稚弧、賈法龍、邱于(yu)兵(bing)提(ti)出(chu)。
1. 三角波電流掃描法(fa)著(zhu)色不(bu)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(se)不銹鋼。控制容易,重現性好。
2. 試片著色隨時(shi)間的變化
在不同的時間下對不銹鋼進行著色(se)的結果見表(biao)9-26。
3. 控制電解時間獲得(de)所需(xu)的顏色
從表9-26可知(zhi),隨著(zhu)通電(dian)(dian)時間的(de)(de)延長,膜(mo)的(de)(de)顏(yan)色(se)發生變化。一定(ding)的(de)(de)電(dian)(dian)解時間對應著(zhu)一定(ding)的(de)(de)顏(yan)色(se)。因此,可通過控(kong)(kong)制電(dian)(dian)解時間來獲得所(suo)需的(de)(de)顏(yan)色(se)。在(zai)實驗(yan)中,黃色(se)對應的(de)(de)電(dian)(dian)解時間范圍較(jiao)寬(kuan),大(da)約(yue)20min,相(xiang)對來說容易控(kong)(kong)制。
4. 溫(wen)度對顏色的(de)影響
溫(wen)(wen)度(du)對于顏(yan)色的(de)(de)控(kong)制有(you)著很大的(de)(de)影響。溫(wen)(wen)度(du)越高,著色速(su)率(lv)越快。同(tong)(tong)樣通電20min,在不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)下所得的(de)(de)顏(yan)色見表9-27.
在較高(gao)溫(wen)度下,顏色的變(bian)化較快。著色時,嚴格地(di)控制時間(jian)與溫(wen)度是非常(chang)重要的。
5. 所需顏色的控(kong)制
只(zhi)要調(diao)節好(hao)適當的(de)(de)(de)最(zui)大(da)(da)和(he)(he)最(zui)小電流密(mi)度(du)、周期及溫(wen)度(du)參數,就可(ke)以(yi)得到所需(xu)要的(de)(de)(de)顏色(se)(se)。在最(zui)大(da)(da)和(he)(he)最(zui)小電流密(mi)度(du)、溫(wen)度(du)和(he)(he)周期固(gu)定的(de)(de)(de)條件下。隨著時間的(de)(de)(de)延長,膜的(de)(de)(de)顏色(se)(se)變化趨(qu)勢大(da)(da)致為茶色(se)(se)一(yi)藍(lan)色(se)(se)一(yi)黃色(se)(se)一(yi)紅色(se)(se)。
6. 彎曲試片(pian)的(de)著色
把試(shi)(shi)片(pian)彎曲90°后進(jin)行三角(jiao)波電(dian)流掃(sao)描著色,時間20min,試(shi)(shi)片(pian)為(wei)亮黃,顏色均勻(yun),同樣(yang)條件下所做的兩個試(shi)(shi)片(pian)的顏色一樣(yang)。此(ci)工藝(yi)對(dui)于(yu)曲面著色有良好的適(shi)應性。
7. 著色試片性能測試
①. 耐蝕性
著(zhu)色(se)試片(pian)與未著(zhu)色(se)試片(pian)在(zai)0.2mol/L鹽(yan)(yan)酸(suan)中的自然(ran)腐蝕電(dian)(dian)位比(bi)較見(jian)圖9-17,該(gai)圖表明彩色(se)不銹鋼片(pian)在(zai)此鹽(yan)(yan)酸(suan)中長期浸泡仍然(ran)保(bao)持(chi)鈍態(tai)電(dian)(dian)位,而且很穩定。耐蝕性顯然(ran)要比(bi)未著(zhu)色(se)的要好(hao)。
②. 耐磨性
用負荷500g的瓶塞橡(xiang)
皮在著色膜表面來回摩擦,接觸面積為50m㎡.試片經(jing)過(guo)電解硬(ying)化和封閉后(hou),其耐(nai)磨(mo)(mo)次數在1000次以(yi)上,表明耐(nai)磨(mo)(mo)性良好。
③. 耐熱性
著色(se)試片在(zai)300℃的環(huan)境(jing)下(xia)烘烤1h,膜的顏色(se)沒有變(bian)化,表(biao)明其(qi)熱穩定較好(hao)。
④. 加(jia)工(gong)性能
把彩色試片(pian)來回彎(wan)曲180°數十次,表面膜無任(ren)何損傷,呈現良好的加工(gong)性能。
8. 不銹(xiu)鋼著色(se)前(qian)處理(li)
1Cr18Ni9Ti不銹鋼→機械拋光→清洗→除油①→清洗→電化學拋光②→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(li)
著色→清洗→固膜處理①→清洗→封閉②→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.