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. 宋玉繼等(deng)人提出用(yong)生產流水線的(de)方(fang)式進(jin)行不銹鋼(gang)彩色(se)處理(li),并且申請(qing)了專利。其裝置(zhi)示意圖見圖9-1。工藝采用(yong)方(fang)波電(dian)流進(jin)行著色(se)處理(li)。溶液(ye)是鉻酐和(he)硫酸體系。通(tong)過控制陽(yang)極(ji)電(dian)流值(zhi)、陰(yin)極(ji)電(dian)流值(zhi)、頻率和(he)通(tong)電(dian)時間(jian)來(lai)獲得所需(xu)的(de)顏色(se),與化學著色(se)法相比,重(zhong)現性(xing)很好,顏色(se)非常均勻。


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)格拉(la)和勞(lao)W.納卡雅馬M嘗試用(yong)三(san)角波電(dian)流脈(mo)沖(chong)法進(jin)行(xing)(xing)著色,著色可(ke)在室溫(wen)下(xia)進(jin)行(xing)(xing)。要(yao)獲得(de)特定的顏色,必須調整(zheng)好適當的Imax、Imin和r(三(san)角波周期值)。著色膜(mo)的厚(hou)度(du)與電(dian)解時(shi)間和r的對數呈線性關(guan)系。K.奧(ao)格拉(la)用(yong)紫外分(fen)光(guang)光(guang)度(du)計測量了(le)著色膜(mo)的厚(hou)度(du)。著色膜(mo)的厚(hou)度(du)可(ke)用(yong)下(xia)式來估算:


  式中(zhong),λ為(wei)著色(se)膜的(de)反(fan)射(she)(she)光譜中(zhong)最(zui)大反(fan)射(she)(she)系數對(dui)(dui)應(ying)的(de)波長;λ'為(wei)著色(se)膜的(de)反(fan)射(she)(she)光譜中(zhong)最(zui)小反(fan)射(she)(she)系數對(dui)(dui)應(ying)的(de)波長;n為(wei)化膜的(de)折射(she)(she)系數。


  隨著通電時間的延長,工作的顏(yan)色按(an)照褐色→黃色→紅色→藍色→綠色的順序(xu)變化(hua)。


  5. J.N.金、S.J.歐、S.C.李等人研究在正弦波、正弦波+直流、正弦波+方波這3種電流信號(hao)的作用(yong)下,得到不同類型(xing)的著色膜,都具(ju)有(you)良好的性(xing)能(neng)。


  6. 郭稚弧、賈法龍、邱于兵研(yan)究三角波電流掃(sao)描法制備彩色(se)(se)不銹(xiu)鋼。通過正交試驗探(tan)討最(zui)佳工(gong)(gong)藝(yi)(yi)參數,并對(dui)著色(se)(se)膜的(de)(de)(de)(de)各項性能(neng)做了測試,耐磨性能(neng)較(jiao)好(hao)(hao)。此工(gong)(gong)藝(yi)(yi)對(dui)曲面(mian)著色(se)(se)也有良好(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)適應性,把試片(pian)彎(wan)成90°后進行(xing)著色(se)(se),顏色(se)(se)也很(hen)均勻,重(zhong)現性也很(hen)好(hao)(hao)。只(zhi)要控(kong)制好(hao)(hao)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)參數就可以(yi)獲得預期的(de)(de)(de)(de)顏色(se)(se)。溫度對(dui)于顏色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)控(kong)制有很(hen)大的(de)(de)(de)(de)影響(xiang),溫度越(yue)高,著色(se)(se)速(su)率越(yue)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. 李曉煜、謝致微(wei)、張文雄(xiong)等(deng)人(ren)研究了不銹(xiu)鋼陽極氧化成(cheng)金黃色(se)(se)(se)。著(zhu)色(se)(se)(se)液中鉻(ge)酐(gan)20g/L,硫酸(suan)400mL/L,硫酸(suan)錳3g/L,添加(jia)劑(ji) YZ-03 40g/L,乙酸(suan)鈉10.5g/L,電流密度(du)為(wei)0.4A/d㎡,此(ci)工藝主要是用于形成(cheng)金黃色(se)(se)(se)的(de)(de)著(zhu)色(se)(se)(se)膜,對于其他顏色(se)(se)(se)則難以實現。不銹(xiu)鋼在如(ru)此(ci)低的(de)(de)鉻(ge)酐(gan)濃度(du)下的(de)(de)著(zhu)色(se)(se)(se)液中,如(ru)果沒有電流通入,即使(shi)浸泡數小時也不著(zhu)色(se)(se)(se)。


  9. 方景禮、劉琴、韓克平、陳耀輝等人研究了在(zai)鉬酸鈉溶液中將不(bu)銹(xiu)鋼成功鍍覆上一(yi)層(ceng)藍(lan)色膜。不(bu)銹(xiu)鋼在(zai)陰極電(dian)流的作用下(xia),表(biao)面沉積上一(yi)層(ceng)鉬的復(fu)雜(za)化合(he)物。膜厚度約為(wei)42.7μm.


  10. 奧(ao)格(ge)拉K、沙庫來K、烏哈拉S等(deng)人(ren)研(yan)究了在(zai)(zai)室溫(wen)下(xia)用交流(liu)電(dian)(dian)位(wei)脈沖(chong)法(fa)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)著(zhu)色。他們首先(xian)以(yi)20mV/min和60mV/min的(de)(de)(de)(de)掃描速率做了奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)著(zhu)色液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)動電(dian)(dian)位(wei)極(ji)化(hua)曲線(xian),發(fa)現不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)開(kai)始過鈍化(hua)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)位(wei)為1.2V,隨(sui)著(zhu)電(dian)(dian)位(wei)的(de)(de)(de)(de)增加,過鈍化(hua)電(dian)(dian)流(liu)達到一個(ge)極(ji)限值(zhi)。根據(ju)這(zhe)(zhe)個(ge)極(ji)化(hua)曲線(xian),確(que)定(ding)了方(fang)波電(dian)(dian)位(wei)的(de)(de)(de)(de)Emax和Emin,但(dan)Emax不(bu)(bu)能太大,否則生(sheng)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)膜會發(fa)生(sheng)部分溶解。脈沖(chong)幅度(du)(du)和寬度(du)(du)對(dui)(dui)著(zhu)色情況也有(you)影響。在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)種(zhong)實驗條件下(xia),最佳的(de)(de)(de)(de)脈沖(chong)幅度(du)(du)應該在(zai)(zai)0.4~0.44V.這(zhe)(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)可以(yi)在(zai)(zai)室溫(wen)下(xia)對(dui)(dui)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)進行著(zhu)色,著(zhu)色速率較快。但(dan)是(shi),電(dian)(dian)位(wei)法(fa)比(bi)電(dian)(dian)流(liu)法(fa)在(zai)(zai)生(sheng)產中(zhong)操作起來較麻煩,因為不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)自然(ran)電(dian)(dian)位(wei)不(bu)(bu)完全一致,選(xuan)擇的(de)(de)(de)(de)極(ji)化(hua)電(dian)(dian)位(wei)不(bu)(bu)相同。目前這(zhe)(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)已有(you)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(ri)新制鋼(gang)(gang)公司提出的(de)(de)電(dian)(dian)解(jie)著色(se)工藝(yi),是先(xian)將不銹(xiu)鋼(gang)(gang)工件(jian)(jian)在(zai)5%硅酸(suan)鈉溶液(ye)(ye)中(zhong)于(yu)85℃和5A/d㎡的(de)(de)電(dian)(dian)流密(mi)度下進行(xing)45秒的(de)(de)電(dian)(dian)化學除(chu)油,水洗(xi)后(hou)浸入(ru)室溫10%鹽(yan)酸(suan)中(zhong)洗(xi)滌(di)30s,水洗(xi)后(hou)即浸人含鉻(ge)酐并(bing)添加(jia)適量三價鉻(ge)離子的(de)(de)稀鉻(ge)酐硫酸(suan)溶液(ye)(ye)中(zhong),不銹(xiu)鋼(gang)(gang)作陰(yin)極(ji),在(zai)5~15A/d㎡和液(ye)(ye)溫35~50℃的(de)(de)條(tiao)件(jian)(jian)下電(dian)(dian)解(jie)5~20s,表(biao)面預(yu)鍍上一(yi)層致密(mi)的(de)(de)金屬鉻(ge)(0.6~1.0mg/d㎡).然后(hou)在(zai)含鉻(ge)酐10~50g/L的(de)(de)電(dian)(dian)解(jie)液(ye)(ye)中(zhong),在(zai)陰(yin)極(ji)電(dian)(dian)流密(mi)度3~15A/dm、槽(cao)溫15~45℃的(de)(de)條(tiao)件(jian)(jian)下電(dian)(dian)解(jie)5~20s,便(bian)獲得色(se)調優雅、性(xing)能良好的(de)(de)彩色(se)表(biao)面氧化膜。


  13. 傅綺君(jun)在手(shou)術器(qi)(qi)械(xie)呈本色(se)(se)表面(mian)處理(保持拋光(guang)色(se)(se)澤并(bing)要求(qiu)達(da)到(dao)抗蝕性能(neng))中(zhong)采用電(dian)化(hua)(hua)學方法,使表面(mian)產生一(yi)(yi)層(ceng)(ceng)透明致(zhi)密的氧化(hua)(hua)膜(mo)覆蓋層(ceng)(ceng)。硫酸(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)或(huo)(huo)硼酸(suan)(suan)5%~10%(質量分數),鉬酸(suan)(suan)或(huo)(huo)鉬酸(suan)(suan)鹽5~10g/L,陽極電(dian)流(liu)密度(du)(du)(du)1~10A/d㎡,溫度(du)(du)(du)20~70℃,時間5~20min;或(huo)(huo)鉻酐(gan)250g/L,硫酸(suan)(suan)2.5g/L,鉬酸(suan)(suan)鹽1~5g/L,工(gong)藝(yi)條件(jian)相同(tong)。所生成(cheng)(cheng)的氧化(hua)(hua)膜(mo)穩定,膜(mo)層(ceng)(ceng)達(da)1.0~20.0nm.此(ci)外(wai),還(huan)可用手(shou)術器(qi)(qi)械(xie)經(jing)手(shou)工(gong)拋光(guang)后(hou)(Ra≤0.8μm)在特殊的電(dian)化(hua)(hua)學工(gong)藝(yi)條件(jian)下用無(wu)機酸(suan)(suan)加消光(guang)劑達(da)到(dao)柔(rou)色(se)(se)的無(wu)光(guang)澤的處理。柔(rou)色(se)(se)膜(mo)的厚(hou)度(du)(du)(du)達(da)到(dao)300.0~600.0nm(經(jing)AES俄歇(xie)電(dian)子能(neng)譜或(huo)(huo)XPSX射線光(guang)電(dian)子能(neng)譜分析),反(fan)光(guang)系數<30%.除此(ci)之(zhi)外(wai),還(huan)可用堿(jian)性著色(se)(se)液(ye),以(yi)電(dian)化(hua)(hua)學方法在手(shou)術器(qi)(qi)械(xie)的表面(mian)形成(cheng)(cheng)一(yi)(yi)層(ceng)(ceng)致(zhi)密的具有一(yi)(yi)定厚(hou)度(du)(du)(du)的彩色(se)(se)膜(mo)。


  14. 安成強、韓玉梅、車永泉研究了304不(bu)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、吳繼(ji)民采用(yong)(yong)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在硫酸(suan)水溶液(ye)中以恒電(dian)位方波充電(dian)法使不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)表面(mian)產生(sheng)彩色膜(mo)。溶液(ye)不(bu)(bu)含鉻酸(suan),有望能克服不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在鉻酸(suan)溶液(ye)中浸(jin)泡時(shi)間較長,有時(shi)表面(mian)有粗糙現象產生(sheng)的(de)(de)(de)缺點,而且要得到均勻一致(zhi)的(de)(de)(de)著(zhu)色膜(mo)有一定的(de)(de)(de)難(nan)度,難(nan)于控制(zhi)。溶液(ye)成分(fen)為(wei)2mol/L的(de)(de)(de)硫酸(suan),相(xiang)當(dang)于196g/L,采用(yong)(yong)的(de)(de)(de)脈(mo)沖電(dian)位范圍為(wei)0.1~0.9V,脈(mo)沖時(shi)間為(wei)0.001~0.100s.著(zhu)色顏色為(wei)藍色、紫色和黑色,沒有明顯的(de)(de)(de)中間色出現。這種膜(mo)的(de)(de)(de)生(sheng)成,推測是由于膜(mo)/溶液(ye)的(de)(de)(de)表面(mian)鉻離子的(de)(de)(de)生(sheng)成與(yu)還原所致(zhi)。實(shi)驗采用(yong)(yong)中等含鉻量的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)1Cr17。


  16. 張俊喜、周國定、喬亦男、曹楚南、張鑒(jian)清等(deng)人提出了一種新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)色(se)方法-載(zai)(zai)(zai)波(bo)鈍(dun)化(hua)(hua)著(zhu)色(se),即在(zai)無鉻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硫酸溶液中用載(zai)(zai)(zai)波(bo)鈍(dun)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)化(hua)(hua)學方法得(de)到各種色(se)彩(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼表面(mian)。同時研(yan)究了載(zai)(zai)(zai)波(bo)鈍(dun)化(hua)(hua)著(zhu)色(se)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性質。研(yan)究結(jie)果表明(ming),不(bu)(bu)銹(xiu)鋼表面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)色(se)彩(cai)是由于(yu)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)干(gan)涉(she)所致的(de)(de)(de)(de)(de)(de),膜(mo)層(ceng)結(jie)構(gou)呈微晶-非(fei)晶過渡態,與化(hua)(hua)學著(zhu)色(se)法所得(de)膜(mo)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)是相近的(de)(de)(de)(de)(de)(de),而且膜(mo)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)導電(dian)性測試表明(ming),載(zai)(zai)(zai)波(bo)鈍(dun)化(hua)(hua)著(zhu)色(se)膜(mo)有(you)半導體性質,膜(mo)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)導電(dian)具(ju)有(you)整流性。從干(gan)涉(she)原理出發,可作出不(bu)(bu)銹(xiu)鋼載(zai)(zai)(zai)波(bo)鈍(dun)化(hua)(hua)著(zhu)色(se)工藝中色(se)彩(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)控制方法,通過對載(zai)(zai)(zai)波(bo)參(can)數的(de)(de)(de)(de)(de)(de)調節,就可以得(de)到不(bu)(bu)同色(se)彩(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)膜(mo)。


  17. 鄧姝皓、龔竹青、柳勇采用化學浸漬法、電(dian)(dian)(dian)解(jie)著色(se)(se)(se)法均可以將304不銹鋼(gang)著色(se)(se)(se)生成(cheng)啞光銀灰色(se)(se)(se)外觀。化學著色(se)(se)(se)液的(de)組(zu)成(cheng)為硫酸(suan)100mL/L,添(tian)加劑(ji)A為40~60mL/L,添(tian)加劑(ji)B為90~110mL/L.電(dian)(dian)(dian)解(jie)著色(se)(se)(se)液的(de)主要(yao)組(zu)成(cheng)為100mL/L硫酸(suan),50~60g/L鉻(ge)酐,電(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)(mi)度在(zai)0.4~0.6A/d㎡。對(dui)于電(dian)(dian)(dian)解(jie)著色(se)(se)(se),電(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)(mi)度是成(cheng)膜(mo)的(de)關鍵因素(su)。電(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)(mi)度越(yue)大(da),失(shi)重(zhong)越(yue)多,成(cheng)膜(mo)越(yue)致密(mi)(mi)(mi)。相(xiang)同電(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)(mi)度下,脈(mo)沖著色(se)(se)(se)的(de)膜(mo)比直流(liu)著色(se)(se)(se)的(de)膜(mo)要(yao)致密(mi)(mi)(mi)。鉻(ge)酐濃度越(yue)大(da),失(shi)重(zhong)越(yue)小,成(cheng)膜(mo)越(yue)慢。X衍射和掃描(miao)電(dian)(dian)(dian)鏡顯示,成(cheng)膜(mo)后的(de)不銹鋼(gang)表面晶粒細小、致密(mi)(mi)(mi),形成(cheng)的(de)是Ni2O3、Cr2O3、TiO等致密(mi)(mi)(mi)的(de)氧(yang)化膜(mo)。著色(se)(se)(se)不銹鋼(gang)的(de)耐蝕(shi)性(xing)和耐高溫性(xing)優于未著色(se)(se)(se)的(de)不銹鋼(gang)。


  18. 南(nan)紅艷、張躍(yue)敏、尹新(xin)斌、徐(xu)可等人對(dui)電(dian)(dian)化學不銹鋼(gang)著色(se)(se)(se)工藝進行了(le)系統的(de)研(yan)(yan)究。通過(guo)電(dian)(dian)流(liu)變化研(yan)(yan)究著色(se)(se)(se)的(de)變化規律,得出(chu)(chu)對(dui)于每一種顏(yan)色(se)(se)(se),電(dian)(dian)量密度與(yu)著色(se)(se)(se)時間的(de)對(dui)應關系基本上是線性(xing)的(de)。提(ti)出(chu)(chu)電(dian)(dian)量控制不銹鋼(gang)著色(se)(se)(se)能提(ti)高(gao)電(dian)(dian)化學不銹鋼(gang)著色(se)(se)(se)工藝的(de)效(xiao)率。電(dian)(dian)化學不銹鋼(gang)著色(se)(se)(se)工藝時間短,效(xiao)率高(gao),顏(yan)色(se)(se)(se)豐富。


  19. 巴赫(he)氏(shi)洛(luo)夫介紹了不銹(xiu)鋼在重鉻酸(suan)鈉和硫酸(suan)混合液中的(de)電化學(xue)氧化著(zhu)色。