不銹鋼著黑色(se)膜層的性能(neng)與結構主要有以(yi)下三點:
一、由(you)配方4(見表7-7)獲得的膜(mo)層性(xing)能
1. 外觀性能
用目測法在自然光(guang)下觀察,發黑膜膜層均勻(yun)、致密、黑度深、有一(yi)定的光(guang)澤。
2. 結(jie)合力
按GB 1720-79(88),涂層(ceng)結(jie)合力(li)測試標準,經涂層(ceng)結(jie)合力(li)測試儀(yi)測試達一級(ji)。
3. 耐磨性
用橡(xiang)皮垂直施(shi)力,水平單方向(xiang)重(zhong)復擦拭(shi),用力擦拭(shi)300次(ci)不褪(tun)色。
4. 耐(nai)腐蝕(shi)性
發(fa)黑試片拋光后(hou)(hou)直接(jie)進鹽(yan)霧(wu)試驗(yan)箱,進行(xing)中性鹽(yan)霧(wu)(35℃,氯化鈉5%)耐腐蝕實(shi)(shi)驗(yan),6小時色澤(ze)無(wu)明(ming)顯(xian)變化,8小時部分表(biao)面光亮度下降。用聚苯乙烯(xi)涂覆后(hou)(hou)的試片鹽(yan)霧(wu)實(shi)(shi)驗(yan)24h內不褪色。
二、由配方2(見表7-7)獲得的(de)1Cr17不(bu)銹(xiu)鋼電解(jie)著色膜(mo)的(de)電化學性能(neng)
實驗(yan)介質分別采用1mol/L硫(liu)酸(suan)、0.05mol/L硫(liu)氰酸(suan)鉀+0.05mol/L硫(liu)酸(suan)和3.5mol/L氫氧化鈉溶(rong)液。實驗(yan)裝置(zhi)采用恒(heng)電位(wei)(wei)儀(yi),參比電極(ji)為飽和甘汞電極(ji),輔(fu)助(zhu)電極(ji)為鉑(bo)電極(ji)。試樣置(zhi)入(ru)介質后,待(dai)自然電位(wei)(wei)穩定之后,從該電位(wei)(wei)起以(yi)50mV/min的(de)掃描速率進行陽極(ji)極(ji)化。
不銹鋼電解著色膜的自然電位隨時間的變化曲線示于圖7-4。為了比較,圖中也給出了未經著色處理的1Cr17不(bu)銹(xiu)鋼的自然電位。由圖7-4(a)可知,在氧化性的1mol/L硫酸介質中,經著色試樣的自然電位正于基體材料。浸泡5h后,前者的穩定自然電位比后者高達900mV.在還原性的0.05mol/L硫氰酸鉀+0.05mol/L硫酸[見圖7-4(b)]和堿性的3.5mol/L氫氧化鈉[見圖7-4(c)]溶液中,著色試樣的自然電位分別比基體正900mV和560mV。這說明,不銹鋼經電解著色后,無論是在氧化性和還原性酸中,還是在堿性介質中,自然電位均呈升高趨勢,顯著地改善膜層的電化學穩定性能。
圖7-5示出1Cr17不銹鋼電(dian)解(jie)(jie)著色(se)膜(mo)(mo)在3種介質溶(rong)液中(zhong)的陽極極化曲線(xian)。由(you)圖7-5可(ke)知(zhi),雖然電(dian)解(jie)(jie)著色(se)膜(mo)(mo)在陽極極化曲線(xian)上呈(cheng)活(huo)性溶(rong)解(jie)(jie)趨勢,但(dan)其陽極極化電(dian)位遠正(zheng)于基(ji)體(ti)。由(you)此可(ke)見,電(dian)解(jie)(jie)著色(se)膜(mo)(mo)的形(xing)成,使陽極極化到高位區時,才處(chu)于活(huo)性溶(rong)解(jie)(jie)狀態。
電(dian)(dian)解著色不銹鋼(gang)的電(dian)(dian)化(hua)學實(shi)驗結(jie)果表明(ming),表面形成鉻的復合氧化(hua)膜(mo),增強了鈍性,使得(de)自然電(dian)(dian)位(wei)和陽極極化(hua)電(dian)(dian)位(wei)正移,顯著改善了膜(mo)層的電(dian)(dian)化(hua)學穩定(ding)性能。
三(san)、由配方2(見(jian)表(biao)7-7)獲(huo)得(de)的(de)1Cr17不銹鋼電解著色膜的(de)俄歇子能譜結構分析
由(you)配方(fang)2獲得的(de)電解著色膜(mo)的(de)俄歇電子能譜分析結果見圖7-6。
由圖7-6可知(zhi),表面膜主要由鐵的氧化(hua)物和鉻(ge)的氧化(hua)物構成,另外發(fa)現還(huan)有錳元素參與成膜。
不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)解(jie)著(zhu)(zhu)色是通過電(dian)(dian)(dian)解(jie)反應(ying)而制得的(de)(de)(de)。在酸性(xing)電(dian)(dian)(dian)解(jie)水溶(rong)液(ye)中,著(zhu)(zhu)色不(bu)銹鋼(gang)(gang)為陽極,不(bu)銹鋼(gang)(gang)表(biao)面所含鉻(ge)、鐵、鎳或錳發生溶(rong)解(jie),變成相應(ying)的(de)(de)(de)金屬離(li)子(zi),在不(bu)銹鋼(gang)(gang)和溶(rong)液(ye)接觸的(de)(de)(de)界面上,因水解(jie)作用而形成鉻(ge)與錳的(de)(de)(de)復合氧化(hua)物(wu),從而得到黑色氧化(hua)膜。由(you)此可知,由(you)于電(dian)(dian)(dian)解(jie)著(zhu)(zhu)色后,表(biao)面形成鉻(ge)的(de)(de)(de)復合氧化(hua)膜,增強(qiang)了鈍性(xing),使膜層的(de)(de)(de)自然(ran)電(dian)(dian)(dian)位和陽極極化(hua)電(dian)(dian)(dian)位正移,提高了膜層的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)化(hua)學穩定性(xing)能(neng)(neng)。這由(you)圖7-6的(de)(de)(de)俄歇電(dian)(dian)(dian)子(zi)能(neng)(neng)譜分(fen)析得到證實(shi)。