不銹鋼化學著色配方 25 (見表8-9),本(ben)配方由西安電子科技大學理學院 劉忠(zhong)寶、梁(liang)燕萍于2008年10月提出。
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(yi)流程
材料(AISI304不(bu)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)膜顏色(se)控制
著色裝(zhuang)置見圖8-27
化(hua)(hua)學著色(se)(se)過(guo)程中(zhong),鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)的(de)顏色(se)(se)隨電(dian)位、時間而變(bian)化(hua)(hua),彩(cai)色(se)(se)膜(mo)(mo)的(de)厚(hou)度與膜(mo)(mo)的(de)顏色(se)(se)、膜(mo)(mo)的(de)電(dian)位存在著對應的(de)關(guan)系。彩(cai)色(se)(se)膜(mo)(mo)的(de)厚(hou)度增(zeng)加,膜(mo)(mo)電(dian)位也增(zeng)加,鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)則按照藍、黃、紅、綠變(bian)化(hua)(hua)。實驗中(zhong)采用控制(zhi)(zhi)電(dian)位法控制(zhi)(zhi)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)的(de)顏色(se)(se)。
3. 正交試驗
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。
正交試驗(yan)結(jie)果表(biao)明,在50℃時基本無(wu)法(fa)制備出滿意的彩(cai)色膜。溫度升(sheng)高,加快成膜質量。
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)過程存在水分蒸發(fa),鉻酸濃度(du)改變(bian),隨(sui)著著色(se)過程發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)(hua),無法保(bao)證(zheng)穩定(ding)(ding)、一致的狀(zhuang)態(tai)。使用(yong)控(kong)(kong)(kong)制時間法控(kong)(kong)(kong)制色(se)澤重現性較差(cha),鈍(dun)化(hua)(hua)膜色(se)澤對(dui)電(dian)(dian)位差(cha)呈穩定(ding)(ding)對(dui)應(ying)關(guan)系,控(kong)(kong)(kong)制電(dian)(dian)位差(cha)法控(kong)(kong)(kong)制鈍(dun)化(hua)(hua)膜顏色(se)重現性好。
化學著色(se)溫度降低(di)、溶液水分揮發降低(di)而(er)穩定(ding),易于控制,重(zhong)現性(xing)(xing)好,彩色(se)鈍化膜性(xing)(xing)能良好。