香蕉視頻app連接:不銹鋼電化學著彩色酸性溶液成分和工藝條件見表9-9。配方10 (見表9-9)的說明 。本配方由華中理工大學化學系 賈法龍、郭稚弧、李卓民提出。
1. 低頻方波電流對不銹鋼進行(xing)著色
著色液組成為(wei)：鉻(ge)酐(gan) 250g/L, 硫酸(suan) 490g/L, 實驗(yan)中采用(yong)方(fang)波電(dian)流(liu)，實驗(yan)裝置見(jian)圖(tu)9-21,電(dian)流(liu)波形見(jian)圖(tu)9-22.實驗(yan)設備中信號發生器型(xing)號為(wei)DCD-1,恒電(dian)位儀型(xing)號為(wei)HDV-7C,參比電(dian)極(ji)為(wei)飽和(he)氯化鉀甘(gan)汞(gong)電(dian)極(ji)（SCE),用(yong)3068型(xing)XY函數(shu)記(ji)錄(lu)儀記(ji)錄(lu)不銹鋼片(pian)相對于甘(gan)汞(gong)電(dian)極(ji)的電(dian)位隨時間(jian)的變(bian)化情(qing)況。選(xuan)取(qu)具(ju)有代表性的4個(ge)因(yin)素，即著色液溫度(du)、正(zheng)電(dian)流(liu)密(mi)(mi)度(du)i+、負(fu)電(dian)流(liu)密(mi)(mi)度(du)i-和(he)周(zhou)(zhou)期T值。只(zhi)要調節好(hao)適當(dang)的正(zheng)電(dian)流(liu)密(mi)(mi)度(du)、負(fu)電(dian)流(liu)密(mi)(mi)度(du)、時間(jian)、周(zhou)(zhou)期、溫度(du)參數(shu)，就(jiu)可以得到所要的顏色。
2. 著色實(shi)驗對參數的優選
①. i+的值(zhi)均大(da)于i-的值(zhi)：通過正交試(shi)驗，能(neng)夠著上色的試(shi)片的規(gui)律為i+的值(zhi)均大(da)于i-的值(zhi)。
②. 凡是(shi)未發生著色的(de)(de)，其電(dian)位(wei)-時(shi)間圖中(zhong)陰(yin)極響應電(dian)位(wei)，并不隨(sui)時(shi)間的(de)(de)延長而(er)正移；有著色出現的(de)(de)，其陰(yin)極響應電(dian)位(wei)隨(sui)時(shi)間的(de)(de)延長而(er)正移。若(ruo)參數不同，正移的(de)(de)幅度也不同。
③. 周(zhou)(zhou)期不同，都能著色(se)(se)，說明周(zhou)(zhou)期的(de)取值對著色(se)(se)的(de)影(ying)響較小。
④. 溫度值。
固定i+與i-一個組(zu)合（組(zu)合原則是(shi)i+≥i-),再改變周期與溫度的值，觀察著色的效果。結果見表9-34。其中每組(zu)實驗的著色時(shi)間均(jun)為10min,著色完后進行(xing)固膜(mo)和封閉，然后做(zuo)耐磨性測(ce)試(shi)。
通過(guo)實驗可(ke)以基(ji)本上確定工藝(yi)參數為(wei)；i+=2.0mA/c㎡, i- =-1.0mA/cm,溫度(du)為(wei)60℃,周期T=2.5s。
3. 顏色隨時(shi)間(jian)的變化
所著(zhu)顏色(se)隨時間變化情況的實驗(yan)結果見(jian)表9-35。
表9-35 中的(de)(de)顏(yan)(yan)(yan)色(se)都是經過電解固膜(mo)和到(dao)閉后所全(quan)現的(de)(de)顏(yan)(yan)(yan)色(se)，顏(yan)(yan)(yan)色(se)的(de)(de)重現性(xing)和均(jun)勻性(xing)較好，耐磨(mo)次數用(yong)負荷500g的(de)(de)瓶塞橡(xiang)皮在(zai)著(zhu)色(se)膜(mo)表面來回摩擦均(jun)在(zai)1000次以上。由表9-35可知(zhi)，隨著(zhu)通(tong)電時(shi)(shi)間的(de)(de)延長(chang)，膜(mo)的(de)(de)顏(yan)(yan)(yan)色(se)也發(fa)生變(bian)化，一定的(de)(de)電解時(shi)(shi)間對(dui)應著(zhu)一定的(de)(de)顏(yan)(yan)(yan)色(se)，因此，可以通(tong)過控制電解時(shi)(shi)間來獲得所需的(de)(de)顏(yan)(yan)(yan)色(se)。隨著(zhu)時(shi)(shi)間的(de)(de)延長(chang)，膜(mo)的(de)(de)顏(yan)(yan)(yan)色(se)變(bian)化趨勢大致為；茶色(se)一藍色(se)一黃色(se)一紅色(se)。
4. 著色試(shi)片的耐蝕性能
著(zhu)色(se)試片與(yu)未(wei)著(zhu)色(se)試片在0.2mol/L的鹽酸（相當于16.7mL/L)中的自然腐蝕電位比較(jiao)見圖(tu)(tu)9-23.由圖(tu)(tu)9-23表明，彩色(se)不(bu)銹鋼片在此鹽酸中長(chang)期浸(jin)泡然保持鈍態(tai)電位，而(er)且穩(wen)定。耐蝕性(xing)顯(xian)然要(yao)比未(wei)著(zhu)色(se)的要(yao)好。
5. 著(zhu)色前處(chu)理
304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(zhu)：①. 除油。氫(qing)氧化鈉20~40g/L,碳酸鈉30~40g/L,OP乳化劑2~3mL/L,溫度70~80℃,時(shi)間6~10min.
②. 電化學(xue)拋光。磷(lin)酸(suan)（85%)560mL/L,硫(liu)酸(suan)（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℃,時間(jian)4~5min。
6. 著(zhu)色后處理
著色→清(qing)洗→固膜處理(li)→清(qing)洗→封閉(bi)→清(qing)洗→烘干。
注：固(gu)膜處理： 鉻(ge)酐250g/L,磷酸2.5g/L,陰極電流密(mi)度0.4A/d㎡,溫度25℃,時間10min.
封(feng)閉： 試片放人1%硅酸鈉的(de)封(feng)閉液(ye)中煮沸5min進行封(feng)閉處理。
7. 方波電解著色法的優(you)點
①. 著色重現性較好(hao)，容(rong)易(yi)控制。
②. 只要(yao)調節好適當的工(gong)作參數，就可以獲得所需要(yao)的顏色。利用此法已(yi)經(jing)在(zai)不銹鋼表面制(zhi)出了(le)多種(zhong)顏色。
③. 顏(yan)色(se)(se)均(jun)勻(yun)，與被施加的電流(liu)密度分布均(jun)勻(yun)性(xing)有關。在(zai)設(she)計電解著色(se)(se)槽時，要使電流(liu)在(zai)工件上的分布均(jun)勻(yun)。石墨電極(ji)與工件的面(mian)積比影(ying)響電流(liu)分布均(jun)勻(yun)性(xing)。
8. 著(zhu)色膜的XPS研究
河北工業大學材料科學與工程學院 王文靜、李國彬和河北農業大學信息學院王軍皓、李偉英、王希生等人介紹了不銹鋼電化學著色工藝，采用正交試驗法對不銹鋼電化學著色的實驗方案進行了優化，得出最佳實驗方案，與配方10非常接近，但工藝條件不同，也不用方波電源。組成與工藝條件為：CrO3 228g/L, H2SO4 483g/L, 溫度80℃,電流密度0.50A/d㎡,然后對制得的黃色著色膜元素和結構進行分析，用X射線光電子能譜儀，常稱為XPS,(生產廠家為美國PHI公司，型號為PH15300 system; 微機為UNIX。X射線槍：功率250W;電壓13000V;能量為A1靶1486.6eV).圖9-24為膜的XPS全圖。
由圖9-24可知，其膜中含有的(de)元素有Cr、Fe、O、S、C.Cr可能以六(liu)價(jia)和三價(jia)的(de)氧(yang)化物或與(yu)COOH結合(he)的(de)形式存在。
