不銹鋼化學著色配方 25 (見表8-9),本配方(fang)由西安電(dian)子科技大(da)學理學院 劉(liu)忠寶(bao)、梁燕萍于2008年(nian)10月提出(chu)。
他們為了降低不銹鋼化學著色的高溫條件(原為90℃),在CrO3-H2SO4著色體系中加人過渡金屬無機鹽添加劑,對不銹鋼進行化學著色,使用正交設計的方法優化工藝條件為鉻酐250g/L,著色溫度60℃,添加劑用量5g/L,得到不同顏色的不銹鋼,并對不銹鋼的性能進行測定,結果表明,添加劑的使用可明顯降低著色溫度,減少鉻酸揮發帶來的環境污染,同時,彩色鈍化膜保持良好的性能。
1. 工藝流程
材料(AISI304不銹鋼 06Cr19Ni10) → 除油(常規堿性除油)→ 水洗 → 化學拋光(227mL 濃硫酸、67mL 濃鹽酸、40mL 濃硝酸、5g/L 明膠,溫度 80℃,時間 10s) → 水洗 → 酸活化(8%硫酸,時間10s) → 化學著色(配方25) → 陰極硬化(250g/L 鉻酐,1.4mL/L 濃硫酸,電流密度 0.5~1A/d㎡, 室溫,10~15min)水洗 → 封閉(沸水或 2% Na2SiO3 水溶液煮沸10~25min) → 干燥。
2. 彩色(se)膜顏(yan)色(se)控制
著色裝置見(jian)圖8-27
化(hua)(hua)學(xue)著色(se)(se)過程中,鈍化(hua)(hua)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)(se)隨電位(wei)、時(shi)間而變化(hua)(hua),彩色(se)(se)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)厚度與膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)(se)、膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)電位(wei)存在著對(dui)應的(de)(de)(de)關(guan)系。彩色(se)(se)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)厚度增加,膜(mo)(mo)(mo)電位(wei)也(ye)增加,鈍化(hua)(hua)膜(mo)(mo)(mo)則按照(zhao)藍(lan)、黃(huang)、紅、綠變化(hua)(hua)。實驗中采(cai)用控制(zhi)電位(wei)法(fa)控制(zhi)鈍化(hua)(hua)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)(se)。
3. 正交試驗(yan)
針對CrO3用量、著色溫度及附加劑用量進行優化選擇,確定最佳工藝,選用Lg(34)正交試驗表,因素水平表見表8-30。
正(zheng)交試驗結(jie)果(guo)表明(ming),在50℃時基本(ben)無法制備出滿意的彩色膜。溫度升高(gao),加(jia)快成膜質量。
CrO3的濃度以及添加劑ZnSO4的用量對成膜質量有較大的影響。正交試驗結果表明,最佳工藝為A2B2C2, 即鉻酐濃度 250g/L, 著色溫度 60℃, 添加劑用量 5g/L。
著色(se)過(guo)程存在水(shui)分蒸發,鉻酸濃度改(gai)變,隨著著色(se)過(guo)程發生變化,無法(fa)保證穩定(ding)、一致的(de)狀態。使用控(kong)(kong)制(zhi)時間法(fa)控(kong)(kong)制(zhi)色(se)澤重(zhong)現性(xing)較(jiao)差(cha)(cha),鈍(dun)化膜色(se)澤對電位(wei)差(cha)(cha)呈穩定(ding)對應關系,控(kong)(kong)制(zhi)電位(wei)差(cha)(cha)法(fa)控(kong)(kong)制(zhi)鈍(dun)化膜顏色(se)重(zhong)現性(xing)好。
化(hua)學著色溫度降低、溶(rong)液水分揮發(fa)降低而穩定,易于控制,重現性好,彩色鈍(dun)化(hua)膜性能(neng)良好。