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(yu)繼等(deng)人提出用生產流水線的方(fang)式進(jin)(jin)行(xing)不(bu)銹鋼彩(cai)色(se)處理(li),并且申請了(le)專利。其(qi)裝置示意圖見(jian)圖9-1。工藝采用方(fang)波電(dian)流進(jin)(jin)行(xing)著色(se)處理(li)。溶液是鉻酐(gan)和硫酸(suan)體系。通過控(kong)制(zhi)陽極電(dian)流值、陰極電(dian)流值、頻率和通電(dian)時間來(lai)獲得所(suo)需的顏(yan)色(se),與化(hua)學著色(se)法相比,重現(xian)性很好(hao),顏(yan)色(se)非(fei)常均勻。

3. 廖小珍、錢道蓀、朱新運研究了交流方波電解法制備彩色不銹鋼。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(ao)格(ge)拉(la)和(he)勞W.納(na)卡雅馬(ma)M嘗試用三角波(bo)電流脈(mo)沖法(fa)進(jin)(jin)行著色(se),著色(se)可(ke)在室(shi)溫下進(jin)(jin)行。要(yao)獲得特(te)定的顏色(se),必須調整(zheng)好適當的Imax、Imin和(he)r(三角波(bo)周期值)。著色(se)膜(mo)(mo)的厚(hou)度(du)與電解時間和(he)r的對數呈線性關系(xi)。K.奧(ao)格(ge)拉(la)用紫外分(fen)光(guang)光(guang)度(du)計測(ce)量了著色(se)膜(mo)(mo)的厚(hou)度(du)。著色(se)膜(mo)(mo)的厚(hou)度(du)可(ke)用下式(shi)來估(gu)算:
式中(zhong),λ為著(zhu)色膜的(de)反(fan)(fan)射光譜中(zhong)最大反(fan)(fan)射系數對應的(de)波(bo)長;λ'為著(zhu)色膜的(de)反(fan)(fan)射光譜中(zhong)最小反(fan)(fan)射系數對應的(de)波(bo)長;n為化膜的(de)折射系數。
隨(sui)著通電時間的(de)延長,工(gong)作的(de)顏色(se)(se)按照(zhao)褐色(se)(se)→黃(huang)色(se)(se)→紅(hong)色(se)(se)→藍色(se)(se)→綠色(se)(se)的(de)順序變化。
5. J.N.金、S.J.歐、S.C.李等(deng)人研究在正弦波(bo)、正弦波(bo)+直流、正弦波(bo)+方波(bo)這3種電流信號的作(zuo)用下,得到(dao)不同(tong)類型的著色膜,都具有良(liang)好的性(xing)能(neng)。
6. 郭稚弧、賈法龍、邱于兵研究三角(jiao)波電流(liu)掃描法制備彩(cai)色(se)不銹鋼。通過正交試驗(yan)探(tan)討最佳(jia)工(gong)藝參(can)數(shu),并對著色(se)膜(mo)的各項性(xing)(xing)能做了測試,耐磨性(xing)(xing)能較好。此工(gong)藝對曲(qu)面著色(se)也(ye)有良好的適應性(xing)(xing),把試片彎(wan)成90°后進行(xing)著色(se),顏(yan)(yan)色(se)也(ye)很(hen)均(jun)勻,重現性(xing)(xing)也(ye)很(hen)好。只要控制好工(gong)藝參(can)數(shu)就可(ke)以獲(huo)得預期的顏(yan)(yan)色(se)。溫(wen)度(du)對于顏(yan)(yan)色(se)的控制有很(hen)大(da)的影(ying)響(xiang),溫(wen)度(du)越高(gao),著色(se)速率(lv)越快(kuai)。
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(li)曉煜、謝致微、張文雄等人研究(jiu)了(le)不(bu)銹(xiu)鋼陽(yang)極氧化(hua)成(cheng)金黃色(se)(se)。著(zhu)色(se)(se)液中鉻酐(gan)20g/L,硫酸400mL/L,硫酸錳3g/L,添加(jia)劑 YZ-03 40g/L,乙酸鈉10.5g/L,電流密度(du)為0.4A/d㎡,此工藝主要是用于形(xing)成(cheng)金黃色(se)(se)的(de)著(zhu)色(se)(se)膜,對于其他顏(yan)色(se)(se)則(ze)難以實現。不(bu)銹(xiu)鋼在如(ru)此低的(de)鉻酐(gan)濃度(du)下的(de)著(zhu)色(se)(se)液中,如(ru)果沒有電流通入,即使浸泡(pao)數小時也(ye)不(bu)著(zhu)色(se)(se)。
9. 方景禮、劉(liu)琴、韓克平、陳耀輝等人(ren)研究了在鉬酸鈉溶液(ye)中將不(bu)銹鋼成(cheng)功鍍(du)覆上(shang)一層藍色膜(mo)。不(bu)銹鋼在陰極(ji)電流(liu)的作(zuo)用下,表面沉積(ji)上(shang)一層鉬的復(fu)雜化合(he)物(wu)。膜(mo)厚度約為(wei)42.7μm.
10. 奧格(ge)拉(la)K、沙庫來K、烏哈拉(la)S等人研究了(le)(le)在(zai)室溫下(xia)用交流(liu)電(dian)位(wei)(wei)(wei)脈沖法(fa)的(de)不(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)(zhu)(zhu)色。他們(men)首(shou)先以20mV/min和(he)60mV/min的(de)掃(sao)描速率做了(le)(le)奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼在(zai)著(zhu)(zhu)(zhu)色液(ye)中的(de)動電(dian)位(wei)(wei)(wei)極化(hua)(hua)曲線,發現不(bu)銹(xiu)鋼開始過鈍化(hua)(hua)的(de)電(dian)位(wei)(wei)(wei)為1.2V,隨著(zhu)(zhu)(zhu)電(dian)位(wei)(wei)(wei)的(de)增加,過鈍化(hua)(hua)電(dian)流(liu)達到一(yi)個(ge)極限值。根據這個(ge)極化(hua)(hua)曲線,確定了(le)(le)方(fang)波電(dian)位(wei)(wei)(wei)的(de)Emax和(he)Emin,但(dan)Emax不(bu)能(neng)太大,否(fou)則生成的(de)氧(yang)化(hua)(hua)膜會(hui)發生部分溶解。脈沖幅度(du)和(he)寬度(du)對(dui)著(zhu)(zhu)(zhu)色情(qing)況(kuang)也有影響。在(zai)這種(zhong)實(shi)驗條件下(xia),最佳的(de)脈沖幅度(du)應該在(zai)0.4~0.44V.這種(zhong)方(fang)法(fa)可以在(zai)室溫下(xia)對(dui)不(bu)銹(xiu)鋼進行(xing)著(zhu)(zhu)(zhu)色,著(zhu)(zhu)(zhu)色速率較(jiao)快(kuai)。但(dan)是,電(dian)位(wei)(wei)(wei)法(fa)比(bi)電(dian)流(liu)法(fa)在(zai)生產(chan)中操作(zuo)起來較(jiao)麻煩,因為不(bu)同(tong)的(de)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)自然電(dian)位(wei)(wei)(wei)不(bu)完全一(yi)致,選擇的(de)極化(hua)(hua)電(dian)位(wei)(wei)(wei)不(bu)相同(tong)。目前這種(zhong)方(fang)法(fa)已(yi)有幾個(ge)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. 日新制(zhi)鋼公司提(ti)出的(de)(de)電(dian)解(jie)著色工藝(yi),是先將不銹鋼工件(jian)在(zai)(zai)(zai)(zai)5%硅酸鈉溶液(ye)中于85℃和(he)5A/d㎡的(de)(de)電(dian)流密(mi)度下進行45秒的(de)(de)電(dian)化(hua)學除(chu)油,水(shui)洗后浸入(ru)室溫(wen)10%鹽酸中洗滌30s,水(shui)洗后即浸人含(han)鉻酐并(bing)添加適(shi)量(liang)三(san)價鉻離子(zi)的(de)(de)稀鉻酐硫酸溶液(ye)中,不銹鋼作陰(yin)極(ji),在(zai)(zai)(zai)(zai)5~15A/d㎡和(he)液(ye)溫(wen)35~50℃的(de)(de)條(tiao)件(jian)下電(dian)解(jie)5~20s,表面(mian)預鍍(du)上一層致密(mi)的(de)(de)金屬(shu)鉻(0.6~1.0mg/d㎡).然后在(zai)(zai)(zai)(zai)含(han)鉻酐10~50g/L的(de)(de)電(dian)解(jie)液(ye)中,在(zai)(zai)(zai)(zai)陰(yin)極(ji)電(dian)流密(mi)度3~15A/dm、槽溫(wen)15~45℃的(de)(de)條(tiao)件(jian)下電(dian)解(jie)5~20s,便獲(huo)得色調(diao)優雅、性能良好的(de)(de)彩色表面(mian)氧化(hua)膜(mo)。
13. 傅綺君在(zai)(zai)手術器械呈本色表(biao)面(mian)處理(保持拋光(guang)色澤并(bing)要求達到(dao)抗(kang)蝕(shi)性能(neng))中采用(yong)電化學方(fang)法(fa),使表(biao)面(mian)產生一(yi)層(ceng)透明(ming)致(zhi)密(mi)的(de)氧化膜覆(fu)蓋層(ceng)。硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)(suan)或(huo)硼酸(suan)(suan)(suan)5%~10%(質量(liang)分數),鉬(mu)酸(suan)(suan)(suan)或(huo)鉬(mu)酸(suan)(suan)(suan)鹽5~10g/L,陽極電流密(mi)度(du)1~10A/d㎡,溫(wen)度(du)20~70℃,時間(jian)5~20min;或(huo)鉻酐250g/L,硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)2.5g/L,鉬(mu)酸(suan)(suan)(suan)鹽1~5g/L,工(gong)藝條件相同。所生成的(de)氧化膜穩定(ding),膜層(ceng)達1.0~20.0nm.此外(wai),還可用(yong)手術器械經手工(gong)拋光(guang)后(Ra≤0.8μm)在(zai)(zai)特殊的(de)電化學工(gong)藝條件下用(yong)無機(ji)酸(suan)(suan)(suan)加消(xiao)光(guang)劑達到(dao)柔(rou)色的(de)無光(guang)澤的(de)處理。柔(rou)色膜的(de)厚度(du)達到(dao)300.0~600.0nm(經AES俄(e)歇(xie)電子(zi)能(neng)譜(pu)或(huo)XPSX射線光(guang)電子(zi)能(neng)譜(pu)分析),反光(guang)系數<30%.除此之(zhi)外(wai),還可用(yong)堿性著色液,以電化學方(fang)法(fa)在(zai)(zai)手術器械的(de)表(biao)面(mian)形成一(yi)層(ceng)致(zhi)密(mi)的(de)具(ju)有一(yi)定(ding)厚度(du)的(de)彩(cai)色膜。
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. 周一揚、吳(wu)繼民采用(yong)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)硫酸(suan)水溶(rong)液中以恒(heng)電位方波充電法使(shi)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)表(biao)面產生(sheng)(sheng)彩色(se)膜。溶(rong)液不(bu)含(han)鉻酸(suan),有望能克服不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)鉻酸(suan)溶(rong)液中浸泡時間(jian)較長,有時表(biao)面有粗糙現(xian)(xian)象產生(sheng)(sheng)的(de)(de)缺點(dian),而且要得到均勻一致(zhi)(zhi)的(de)(de)著色(se)膜有一定(ding)的(de)(de)難度,難于控制。溶(rong)液成(cheng)(cheng)分(fen)為(wei)2mol/L的(de)(de)硫酸(suan),相當于196g/L,采用(yong)的(de)(de)脈沖(chong)電位范圍為(wei)0.1~0.9V,脈沖(chong)時間(jian)為(wei)0.001~0.100s.著色(se)顏色(se)為(wei)藍色(se)、紫色(se)和黑(hei)色(se),沒有明顯的(de)(de)中間(jian)色(se)出現(xian)(xian)。這種(zhong)膜的(de)(de)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng),推測是由(you)于膜/溶(rong)液的(de)(de)表(biao)面鉻離子的(de)(de)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)與還原所致(zhi)(zhi)。實驗采用(yong)中等含(han)鉻量的(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)1Cr17。
16. 張(zhang)俊喜(xi)、周國定、喬亦男、曹(cao)楚南、張(zhang)鑒清等人提出了(le)一種新的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼著色(se)方(fang)法-載(zai)(zai)波鈍化(hua)(hua)(hua)著色(se),即(ji)在無鉻的(de)(de)(de)(de)硫酸溶液中用載(zai)(zai)波鈍化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)電(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)方(fang)法得(de)到(dao)各(ge)種色(se)彩的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼表(biao)面(mian)(mian)。同(tong)時研(yan)究了(le)載(zai)(zai)波鈍化(hua)(hua)(hua)著色(se)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)性(xing)質(zhi)。研(yan)究結果表(biao)明,不(bu)銹(xiu)鋼表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)色(se)彩是由于(yu)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)干(gan)涉所(suo)致(zhi)的(de)(de)(de)(de),膜(mo)(mo)(mo)層(ceng)(ceng)結構呈微晶(jing)-非晶(jing)過渡態(tai),與化(hua)(hua)(hua)學(xue)著色(se)法所(suo)得(de)膜(mo)(mo)(mo)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)結構是相近的(de)(de)(de)(de),而且膜(mo)(mo)(mo)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)導電(dian)性(xing)測試表(biao)明,載(zai)(zai)波鈍化(hua)(hua)(hua)著色(se)膜(mo)(mo)(mo)有(you)半導體(ti)性(xing)質(zhi),膜(mo)(mo)(mo)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)導電(dian)具有(you)整(zheng)流性(xing)。從(cong)干(gan)涉原理出發,可作出不(bu)銹(xiu)鋼載(zai)(zai)波鈍化(hua)(hua)(hua)著色(se)工(gong)藝中色(se)彩的(de)(de)(de)(de)控制方(fang)法,通過對載(zai)(zai)波參數的(de)(de)(de)(de)調節,就可以(yi)得(de)到(dao)不(bu)同(tong)色(se)彩的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)膜(mo)(mo)(mo)。
17. 鄧姝皓、龔竹青、柳勇(yong)采用化(hua)學浸漬(zi)法、電(dian)(dian)(dian)解著(zhu)(zhu)色(se)(se)法均可以將304不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)著(zhu)(zhu)色(se)(se)生成(cheng)啞(ya)光銀灰色(se)(se)外(wai)觀(guan)。化(hua)學著(zhu)(zhu)色(se)(se)液的(de)組成(cheng)為(wei)硫酸100mL/L,添加(jia)劑A為(wei)40~60mL/L,添加(jia)劑B為(wei)90~110mL/L.電(dian)(dian)(dian)解著(zhu)(zhu)色(se)(se)液的(de)主要組成(cheng)為(wei)100mL/L硫酸,50~60g/L鉻酐(gan),電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)在0.4~0.6A/d㎡。對于電(dian)(dian)(dian)解著(zhu)(zhu)色(se)(se),電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)是成(cheng)膜(mo)的(de)關鍵因素。電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)越大,失重越多,成(cheng)膜(mo)越致密(mi)(mi)(mi)。相同(tong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)下,脈沖著(zhu)(zhu)色(se)(se)的(de)膜(mo)比直流(liu)(liu)著(zhu)(zhu)色(se)(se)的(de)膜(mo)要致密(mi)(mi)(mi)。鉻酐(gan)濃(nong)度(du)(du)越大,失重越小,成(cheng)膜(mo)越慢。X衍射和(he)掃描電(dian)(dian)(dian)鏡(jing)顯示,成(cheng)膜(mo)后的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)表面晶(jing)粒細(xi)小、致密(mi)(mi)(mi),形成(cheng)的(de)是Ni2O3、Cr2O3、TiO等致密(mi)(mi)(mi)的(de)氧化(hua)膜(mo)。著(zhu)(zhu)色(se)(se)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)耐蝕(shi)性(xing)和(he)耐高溫性(xing)優于未(wei)著(zhu)(zhu)色(se)(se)的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。
18. 南紅艷、張躍敏、尹新斌、徐可等人對(dui)電(dian)(dian)化學不銹鋼(gang)(gang)著(zhu)色(se)(se)工(gong)(gong)藝(yi)進行(xing)了(le)系(xi)(xi)統的研(yan)究(jiu)。通過電(dian)(dian)流變(bian)化研(yan)究(jiu)著(zhu)色(se)(se)的變(bian)化規律,得出(chu)對(dui)于每一種顏色(se)(se),電(dian)(dian)量密度(du)與著(zhu)色(se)(se)時間的對(dui)應關系(xi)(xi)基(ji)本上是線性的。提(ti)出(chu)電(dian)(dian)量控制(zhi)不銹鋼(gang)(gang)著(zhu)色(se)(se)能提(ti)高(gao)電(dian)(dian)化學不銹鋼(gang)(gang)著(zhu)色(se)(se)工(gong)(gong)藝(yi)的效率。電(dian)(dian)化學不銹鋼(gang)(gang)著(zhu)色(se)(se)工(gong)(gong)藝(yi)時間短,效率高(gao),顏色(se)(se)豐(feng)富(fu)。
19. 巴赫氏(shi)洛夫介紹(shao)了不(bu)銹鋼(gang)在重(zhong)鉻(ge)酸鈉和硫(liu)酸混合液中的電化(hua)學氧化(hua)著色(se)。


 
		