不銹鋼化學著色配方 22 (見表8-9) ,本配方由中南大學冶金科學與工程學院 楊喜云、龔竹青、陳白珍于2005年4月提出。
他們研究了一(yi)種廚(chu)具用不銹鋼的(de)表面(mian)化學著(zhu)色工藝,探(tan)討了硫酸鋅用量、溫度、時間(jian)和(he)封閉(bi)方法(fa)對著(zhu)色膜性(xing)能的(de)影(ying)響(xiang),得(de)出了最佳工藝參數。該工藝操作(zuo)溫度范圍寬(kuan),維護簡單,著(zhu)色膜色澤鮮艷、均勻,耐(nai)蝕耐(nai)磨耐(nai)熱(re)耐(nai)油(you)污性(xing)好(hao),能滿足廚(chu)具的(de)要求。
1. 工(gong)藝(yi)流程
材料(奧氏體不銹鋼)→除油(丙三醇除油)→清洗→活化(10%H2SO4+10%HCl,室溫,2~3min)→清洗→化學著色→清洗→堅膜→回收→清洗→封閉→清洗→干燥。
2. 實驗結果(guo)
①. 硫酸(suan)鋅(xin)
可(ke)形成更多(duo)的(de)結晶活性點,加(jia)快著(zhu)色(se)膜(mo)(mo)的(de)形成速率(lv),改善膜(mo)(mo)質量(liang)。在(zai)溫度70℃時間7min,硫酸鋅(xin)以5g/L為宜,使(shi)膜(mo)(mo)層金黃色(se),色(se)澤均勻、光亮、重現性好(hao)(hao)。過少(shao)過多(duo)效果不(bu)好(hao)(hao)。
②. 硫酸錳
氧化性促進劑,參與著(zhu)色膜的形成(cheng)反(fan)應,用量以3~4g/L為宜。過(guo)多出現(xian)不(bu)均勻(yun),過(guo)少起不(bu)到(dao)促進作(zuo)用。
③. 鑰酸銨
使著色膜更均勻,光澤感增強。由于NH+能絡合Cr3+、Ni2+從而起到緩沖與絡合作用,控制成膜速率;MoO2-4能吸附在不銹鋼上,控制不銹鋼中Cr、Ni、Fe的溶解速率,增加著色液的穩定性能。
④. 鉻(ge)酐
是主要成膜物,提供Cr3+,使與Fe2+、Ni2+在陽極表面生成金屬氧化膜,其含量在220~270g/L均可。
⑤. 硫酸
在450~500g/L范圍內均可獲得理想(xiang)的化學著色膜。
⑥. 溫度
以55~75℃為宜。溫(wen)度低,著色時(shi)間長(chang),光亮度欠佳(jia)。溫(wen)度高,光亮度欠佳(jia)。
⑦. 時間
溫度55℃,硫酸(suan)鋅5g/L時(shi),著色膜(mo)的顏(yan)色隨時(shi)間而變。見表(biao)8-26。
⑧. 著色電(dian)位與時間的關(guan)系
在溫度75℃,未加硫酸鋅,著色(se)電(dian)位(wei)差(起色(se)電(dian)位(wei))與(yu)顏色(se)對應的電(dian)位(wei)差值是恒定的,可(ke)通(tong)過控制著色(se)電(dian)位(wei)差值來獲得具(ju)體的顏色(se)。著色(se)電(dian)位(wei)差和時間(jian)與(yu)顏色(se)的關(guan)系見表8-27。
由(you)表(biao)8-27可(ke)知(zhi),要獲得理(li)想的(de)顏色,須同時控制好著色時間和色電位差(cha)。
⑨. 堅膜
其原理是陰極析氫,六價鉻還原成三價鉻Cr2O3或Cr (OH)3,在pH上升的微孔中填充,提高耐磨性和耐蝕性。
⑩. 封閉
采用水煮10min,起到清洗作用,水煮后膜不需要清洗,就直接干燥。膜在空氣中不變色,實驗方法另采用K2Cr2O7堿性處理,或1%Na2SiO3煮沸10min,則金黃色膜在空氣中易變紅,水煮封閉,使膜表面微孔中殘留的堅膜液得以清洗干凈,使膜在空氣中穩定。
3. 性能(neng)測(ce)試(shi)
檢測結果如(ru)下:
①. 耐(nai)蝕性
按GB1771-79標準:144小時(shi)中性鹽霧(wu)實驗(yan)不變色(se)。
②. 耐磨(mo)性
按GB1768-79,橡皮輪加壓500g摩擦(ca)200次(ci)不(bu)變色。
③. 耐熱性
按GB 1735-79標準(zhun),200℃加(jia)熱(re)24小時,膜層顏色不(bu)變(bian),無起泡開(kai)裂(lie)現象。
④. 耐油污性
在(zai)植物油中(zhong)浸泡24小時,膜層顏色(se)不變。