1. C.J.林和J.G.杜研究用脈沖電流的方法對不銹鋼進行著色,同時研究膜的力學性能。著色溶液為鉻酐和硫酸體系,脈沖電流信號形狀為矩形方波,通過改變參數I1(正電流值)、I2(負電流值)、T1(正電流持續時間)和T2(負電流持續時間),研究不同脈沖電流信號變化下不銹鋼的著色情況。由脈沖獲得的著色膜具有良好的附著性和延展性。色膜經SEM分析,其晶粒大小為5nm,顯示出近乎非晶態的組織。在施加脈沖信號的過程中,陽極電流伴隨著陽極反應,陰極電流伴隨著陰極反應,在特定的信號參數范圍內,著色膜的厚度與通人的總電量呈正比。因此,可通過控制輸人的總電量來得到特定厚度的著色膜,從而達到控制顏色的目的。采用此方法,顏色的重現性較化學法的好,此法是在75℃溫度下進行的。


  2. 宋玉繼(ji)等人提出用生產流(liu)水線的方(fang)式(shi)進(jin)行不銹鋼彩色(se)(se)(se)處(chu)理,并且(qie)申請(qing)了專利。其裝(zhuang)置示意圖見圖9-1。工藝(yi)采用方(fang)波(bo)電流(liu)進(jin)行著色(se)(se)(se)處(chu)理。溶(rong)液(ye)是鉻酐和(he)硫(liu)酸體系(xi)。通(tong)過控(kong)制(zhi)陽極電流(liu)值、陰極電流(liu)值、頻率和(he)通(tong)電時間(jian)來獲得所(suo)需(xu)的顏色(se)(se)(se),與(yu)化學(xue)著色(se)(se)(se)法相比(bi),重現性很好(hao),顏色(se)(se)(se)非(fei)常均勻。


圖 1.jpg


  3. 廖小珍、錢道蓀、朱新運研究了交流方波電解法制備彩(cai)色不銹(xiu)鋼。用交流方波電解著色法可以制備茶色、藍色、黃色、紅色、綠色等系列的十多種色調不同的彩色不銹鋼,色彩均勻亮麗,重現性好。具體顏色取決于電流密度、方波周期、通電周期數,顏色控制容易。采用該法,可降低著色液溫度至55℃,可以縮短著色時間。


  4. K.奧格拉(la)和勞W.納(na)卡雅(ya)馬M嘗試用三(san)角波(bo)電流脈沖法進行著(zhu)色,著(zhu)色可在室溫下進行。要(yao)獲得特定的顏色,必須調(diao)整好適當(dang)的Imax、Imin和r(三(san)角波(bo)周期值)。著(zhu)色膜(mo)的厚度與電解時間(jian)和r的對數呈(cheng)線性關系。K.奧格拉(la)用紫外(wai)分光光度計測(ce)量了著(zhu)色膜(mo)的厚度。著(zhu)色膜(mo)的厚度可用下式(shi)來估(gu)算:


  式中(zhong),λ為(wei)著色膜(mo)的(de)反(fan)(fan)射(she)光譜中(zhong)最大反(fan)(fan)射(she)系數(shu)對應的(de)波(bo)長;λ'為(wei)著色膜(mo)的(de)反(fan)(fan)射(she)光譜中(zhong)最小反(fan)(fan)射(she)系數(shu)對應的(de)波(bo)長;n為(wei)化(hua)膜(mo)的(de)折射(she)系數(shu)。


  隨著通電時間的延長,工作的顏色按照(zhao)褐色→黃(huang)色→紅色→藍(lan)色→綠色的順序變(bian)化。


  5. J.N.金、S.J.歐、S.C.李(li)等(deng)人研(yan)究(jiu)在正(zheng)弦波、正(zheng)弦波+直(zhi)流(liu)、正(zheng)弦波+方波這3種電流(liu)信號的(de)作用下(xia),得到(dao)不同類型的(de)著色(se)膜,都具有良好的(de)性能。


  6. 郭稚弧、賈法龍、邱(qiu)于兵研(yan)究三(san)角波電流掃(sao)描法制備彩色(se)(se)不銹鋼。通過正交試驗探討最(zui)佳(jia)工藝參數(shu)(shu),并對著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se)膜的各項(xiang)性(xing)能(neng)(neng)做了測(ce)試,耐磨(mo)性(xing)能(neng)(neng)較(jiao)好(hao)。此(ci)工藝對曲面著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se)也(ye)有良好(hao)的適應性(xing),把試片彎成(cheng)90°后進行著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se),顏色(se)(se)也(ye)很(hen)(hen)均勻,重現性(xing)也(ye)很(hen)(hen)好(hao)。只要控(kong)制好(hao)工藝參數(shu)(shu)就可以獲得預期的顏色(se)(se)。溫度對于顏色(se)(se)的控(kong)制有很(hen)(hen)大的影響,溫度越高,著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se)速(su)率越快。


  7. 賈法龍、郭稚弧研究著色過程中,著色液中的雜質離子濃度的變化情況。在不銹鋼著色過程中,反應產生的雜質離子,如Fe3+、Cr3+、Ni2+的濃度不斷增加,這三種離子的含量是影響著色重現性的重要因素。對著色溶液體系建立可行的分析方法,對雜質離子的影響進行研究,發現隨著電解著色時間的延長,鉻離子濃度增加最快,鐵離子和鎳離子的濃度增加較慢。在Cr3+≤2.0g/L、Fe3+≤600mg/L、Ni2+≤184mg/L的范圍內,著色膜的重現性可得到保證。著色膜的EPMA分析表明,電化學著色得到的膜比化學法著色的膜要致密,耐磨性要好。他們還研究了低頻方波電化學著色法制備彩色不銹鋼,此法獲得的顏色均勻,容易控制,重現性好。


  8. 李曉(xiao)煜(yu)、謝致微、張文雄等人研(yan)究了(le)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)陽極氧化成(cheng)金(jin)黃色(se)。著色(se)液(ye)中鉻(ge)酐(gan)20g/L,硫(liu)酸400mL/L,硫(liu)酸錳(meng)3g/L,添加劑 YZ-03 40g/L,乙酸鈉(na)10.5g/L,電(dian)流密度為0.4A/d㎡,此工藝主要(yao)是用于(yu)形成(cheng)金(jin)黃色(se)的著色(se)膜,對于(yu)其他顏色(se)則難以實現(xian)。不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)在如(ru)此低的鉻(ge)酐(gan)濃(nong)度下的著色(se)液(ye)中,如(ru)果(guo)沒有(you)電(dian)流通(tong)入,即使浸泡數小時也不(bu)(bu)著色(se)。


  9. 方景禮、劉琴、韓克平、陳耀輝等人(ren)研究了在鉬(mu)酸(suan)鈉溶液中將(jiang)不銹(xiu)鋼成功鍍覆上一層(ceng)(ceng)藍(lan)色膜。不銹(xiu)鋼在陰極電流(liu)的(de)作用下,表面沉積(ji)上一層(ceng)(ceng)鉬(mu)的(de)復雜化合物。膜厚度(du)約(yue)為(wei)42.7μm.


  10. 奧格(ge)拉K、沙庫來K、烏哈(ha)拉S等(deng)人(ren)研究了在室溫下(xia)用交流(liu)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)脈沖法的(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)著色(se)(se)。他們首先以(yi)20mV/min和60mV/min的(de)掃描(miao)速率做了奧氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)在著色(se)(se)液中的(de)動電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)極化(hua)(hua)曲(qu)線,發現(xian)不(bu)銹鋼(gang)(gang)開始(shi)過(guo)(guo)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)的(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)為1.2V,隨著電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)的(de)增加,過(guo)(guo)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)電(dian)(dian)流(liu)達(da)到一個極限值。根據這個極化(hua)(hua)曲(qu)線,確定了方(fang)(fang)波電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)的(de)Emax和Emin,但Emax不(bu)能太(tai)大,否則生成的(de)氧化(hua)(hua)膜會發生部分(fen)溶(rong)解(jie)。脈沖幅度和寬度對著色(se)(se)情況也(ye)有影響。在這種實驗條件(jian)下(xia),最佳的(de)脈沖幅度應該(gai)在0.4~0.44V.這種方(fang)(fang)法可以(yi)在室溫下(xia)對不(bu)銹鋼(gang)(gang)進行著色(se)(se),著色(se)(se)速率較(jiao)快。但是,電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)法比電(dian)(dian)流(liu)法在生產中操作(zuo)起來較(jiao)麻煩,因為不(bu)同(tong)的(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)自然電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)不(bu)完全一致,選擇的(de)極化(hua)(hua)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)不(bu)相(xiang)同(tong)。目(mu)前這種方(fang)(fang)法已(yi)有幾個專利。


  11. 因科電解著色法對鉻-鎳系不銹鋼工件著色處理時,在含有碳酸鈉(Na2CO3)、硅酸鈉(Na2SiO3)、鋁酸鈉等成分或含少量的硫酸中,在常溫下,在32~107A/dm電流密度下,進行交流電解,不同時間可獲得褐色、金黃色、紅色、綠色等不同的色彩。對13Cr鐵素體不銹鋼工件和18Cr8Ni奧氏體不銹鋼也可在含氫氧化鈉(NaOH)500~700g/L、鉻酸銨[(NH4)2CrO4]50~100g/L、氯化鈉20g/L的水溶液中作直流電解著色。改變電流密度或時間,可獲得預期的色彩。


  12. 日(ri)新制(zhi)鋼公司提出的(de)電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)著色(se)工(gong)藝,是先將不銹鋼工(gong)件在(zai)(zai)(zai)(zai)5%硅(gui)酸鈉溶(rong)液中(zhong)于85℃和(he)(he)5A/d㎡的(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)度下(xia)進行45秒(miao)的(de)電(dian)(dian)(dian)化(hua)學除油(you),水(shui)洗(xi)后浸入室溫10%鹽酸中(zhong)洗(xi)滌30s,水(shui)洗(xi)后即(ji)浸人含鉻(ge)酐(gan)并添加(jia)適量三(san)價鉻(ge)離子的(de)稀鉻(ge)酐(gan)硫酸溶(rong)液中(zhong),不銹鋼作(zuo)陰(yin)極,在(zai)(zai)(zai)(zai)5~15A/d㎡和(he)(he)液溫35~50℃的(de)條(tiao)件下(xia)電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)5~20s,表面預鍍上(shang)一(yi)層致密(mi)的(de)金屬鉻(ge)(0.6~1.0mg/d㎡).然后在(zai)(zai)(zai)(zai)含鉻(ge)酐(gan)10~50g/L的(de)電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)液中(zhong),在(zai)(zai)(zai)(zai)陰(yin)極電(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)度3~15A/dm、槽溫15~45℃的(de)條(tiao)件下(xia)電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)5~20s,便獲得色(se)調(diao)優雅、性能良好的(de)彩色(se)表面氧化(hua)膜。


  13. 傅綺(qi)君(jun)在手術器械呈(cheng)本色(se)(se)(se)表(biao)面處(chu)理(保(bao)持拋(pao)光(guang)色(se)(se)(se)澤并(bing)要(yao)求(qiu)達(da)(da)到(dao)抗(kang)蝕(shi)性(xing)能)中采(cai)用(yong)電(dian)(dian)化學方法,使表(biao)面產(chan)生一(yi)層(ceng)透明(ming)致密(mi)(mi)的(de)(de)氧(yang)化膜(mo)覆蓋層(ceng)。硫酸(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)或硼酸(suan)(suan)5%~10%(質量分數),鉬酸(suan)(suan)或鉬酸(suan)(suan)鹽5~10g/L,陽(yang)極電(dian)(dian)流密(mi)(mi)度1~10A/d㎡,溫度20~70℃,時間5~20min;或鉻酐(gan)250g/L,硫酸(suan)(suan)2.5g/L,鉬酸(suan)(suan)鹽1~5g/L,工藝條(tiao)件相同。所(suo)生成(cheng)的(de)(de)氧(yang)化膜(mo)穩定,膜(mo)層(ceng)達(da)(da)1.0~20.0nm.此(ci)外,還可(ke)用(yong)手術器械經(jing)手工拋(pao)光(guang)后(Ra≤0.8μm)在特殊的(de)(de)電(dian)(dian)化學工藝條(tiao)件下用(yong)無(wu)機酸(suan)(suan)加消光(guang)劑達(da)(da)到(dao)柔色(se)(se)(se)的(de)(de)無(wu)光(guang)澤的(de)(de)處(chu)理。柔色(se)(se)(se)膜(mo)的(de)(de)厚(hou)度達(da)(da)到(dao)300.0~600.0nm(經(jing)AES俄(e)歇電(dian)(dian)子能譜或XPSX射線光(guang)電(dian)(dian)子能譜分析),反光(guang)系數<30%.除此(ci)之(zhi)外,還可(ke)用(yong)堿性(xing)著色(se)(se)(se)液,以電(dian)(dian)化學方法在手術器械的(de)(de)表(biao)面形成(cheng)一(yi)層(ceng)致密(mi)(mi)的(de)(de)具(ju)有一(yi)定厚(hou)度的(de)(de)彩色(se)(se)(se)膜(mo)。


  14. 安成強、韓玉梅、車永泉研究了304不銹鋼在氫氧化鈉溶液中的電化學著色工藝。不同的工藝條件可得到不同的色膜,其電解液不僅成分簡單,溶液穩定,維護簡便,來源廣,成本低,且廢水處理容易。因膜是在堿性溶液中生成的,所以膜耐堿性,但不耐酸性。


  15. 周一(yi)揚、吳繼民采(cai)用(yong)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在硫酸水溶(rong)液(ye)中(zhong)以恒電(dian)位方波充電(dian)法使不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)表面(mian)產生(sheng)(sheng)彩(cai)色(se)膜。溶(rong)液(ye)不(bu)含鉻酸,有(you)(you)望能克服不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在鉻酸溶(rong)液(ye)中(zhong)浸泡時(shi)間較(jiao)長(chang),有(you)(you)時(shi)表面(mian)有(you)(you)粗糙現(xian)象(xiang)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)缺點,而且要得(de)到(dao)均勻一(yi)致(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)著色(se)膜有(you)(you)一(yi)定的(de)(de)(de)難度,難于(yu)(yu)控制(zhi)。溶(rong)液(ye)成分為(wei)2mol/L的(de)(de)(de)硫酸,相當于(yu)(yu)196g/L,采(cai)用(yong)的(de)(de)(de)脈(mo)沖(chong)電(dian)位范圍為(wei)0.1~0.9V,脈(mo)沖(chong)時(shi)間為(wei)0.001~0.100s.著色(se)顏色(se)為(wei)藍色(se)、紫色(se)和黑色(se),沒有(you)(you)明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)中(zhong)間色(se)出現(xian)。這(zhe)種膜的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)成,推測是(shi)由于(yu)(yu)膜/溶(rong)液(ye)的(de)(de)(de)表面(mian)鉻離(li)子的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)成與還(huan)原所致(zhi)(zhi)。實驗(yan)采(cai)用(yong)中(zhong)等含鉻量的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)1Cr17。


  16. 張(zhang)(zhang)俊喜、周國(guo)定、喬亦(yi)男、曹楚南、張(zhang)(zhang)鑒(jian)清等人提出了一種新(xin)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)著(zhu)色(se)(se)方(fang)法-載(zai)波(bo)(bo)鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)著(zhu)色(se)(se),即(ji)在(zai)無鉻的(de)(de)(de)硫酸溶液中用載(zai)波(bo)(bo)鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)電化(hua)(hua)(hua)(hua)學方(fang)法得(de)到各種色(se)(se)彩(cai)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)表(biao)面。同(tong)時研(yan)究了載(zai)波(bo)(bo)鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)著(zhu)色(se)(se)膜(mo)的(de)(de)(de)性質(zhi)(zhi)。研(yan)究結(jie)果(guo)表(biao)明,不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)表(biao)面的(de)(de)(de)色(se)(se)彩(cai)是由于膜(mo)的(de)(de)(de)干涉(she)所致的(de)(de)(de),膜(mo)層(ceng)結(jie)構呈(cheng)微晶(jing)-非晶(jing)過渡態,與化(hua)(hua)(hua)(hua)學著(zhu)色(se)(se)法所得(de)膜(mo)層(ceng)的(de)(de)(de)結(jie)構是相近的(de)(de)(de),而且膜(mo)層(ceng)的(de)(de)(de)導(dao)(dao)電性測試表(biao)明,載(zai)波(bo)(bo)鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)著(zhu)色(se)(se)膜(mo)有半(ban)導(dao)(dao)體性質(zhi)(zhi),膜(mo)層(ceng)的(de)(de)(de)導(dao)(dao)電具有整流性。從干涉(she)原理出發,可作出不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)載(zai)波(bo)(bo)鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)著(zhu)色(se)(se)工藝中色(se)(se)彩(cai)的(de)(de)(de)控制方(fang)法,通(tong)過對載(zai)波(bo)(bo)參(can)數的(de)(de)(de)調節,就可以得(de)到不(bu)(bu)同(tong)色(se)(se)彩(cai)的(de)(de)(de)表(biao)面膜(mo)。


  17. 鄧(deng)姝皓(hao)、龔竹(zhu)青(qing)、柳勇(yong)采(cai)用化(hua)學(xue)浸(jin)漬法、電(dian)(dian)解(jie)著色(se)(se)法均可(ke)以將(jiang)304不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)著色(se)(se)生成啞光銀灰色(se)(se)外觀。化(hua)學(xue)著色(se)(se)液的(de)(de)(de)(de)組成為硫酸100mL/L,添加(jia)劑(ji)A為40~60mL/L,添加(jia)劑(ji)B為90~110mL/L.電(dian)(dian)解(jie)著色(se)(se)液的(de)(de)(de)(de)主要(yao)組成為100mL/L硫酸,50~60g/L鉻酐,電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度在0.4~0.6A/d㎡。對于(yu)電(dian)(dian)解(jie)著色(se)(se),電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度是成膜(mo)的(de)(de)(de)(de)關鍵因(yin)素。電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度越大(da),失重越多(duo),成膜(mo)越致密(mi)。相同(tong)電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度下,脈沖著色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)膜(mo)比(bi)直流(liu)著色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)膜(mo)要(yao)致密(mi)。鉻酐濃度越大(da),失重越小(xiao),成膜(mo)越慢(man)。X衍(yan)射(she)和掃描電(dian)(dian)鏡顯示,成膜(mo)后的(de)(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)表面(mian)晶粒(li)細(xi)小(xiao)、致密(mi),形成的(de)(de)(de)(de)是Ni2O3、Cr2O3、TiO等致密(mi)的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)膜(mo)。著色(se)(se)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐蝕性和耐高溫性優于(yu)未著色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。


  18. 南(nan)紅艷、張躍(yue)敏、尹(yin)新斌、徐可(ke)等人對(dui)(dui)電(dian)化學(xue)(xue)不銹鋼(gang)(gang)著色(se)工藝進行(xing)了系統的(de)研究。通過電(dian)流變化研究著色(se)的(de)變化規律,得出對(dui)(dui)于每一種顏色(se),電(dian)量密度(du)與著色(se)時(shi)間的(de)對(dui)(dui)應關系基本上是線性(xing)的(de)。提(ti)(ti)出電(dian)量控制不銹鋼(gang)(gang)著色(se)能提(ti)(ti)高(gao)電(dian)化學(xue)(xue)不銹鋼(gang)(gang)著色(se)工藝的(de)效率。電(dian)化學(xue)(xue)不銹鋼(gang)(gang)著色(se)工藝時(shi)間短,效率高(gao),顏色(se)豐富。


  19. 巴赫(he)氏洛夫介紹(shao)了不銹(xiu)鋼在重鉻酸(suan)(suan)鈉和硫酸(suan)(suan)混合液(ye)中的電化學(xue)氧化著(zhu)色。