不銹鋼電(dian)化學(xue)著彩色酸性溶液(ye)成(cheng)分和工藝條件(jian)見表(biao)9-9。配方4 (見表(biao)9-9)的說明 。本配方由(you)長沙(sha)中(zhong)南大學(xue)冶金物理(li)化學(xue)與材料化學(xue)研(yan)究所(suo) 何新快、陳白(bai)珍、周寧波、張欽發(fa)提出。
1. 重鉻(ge)酸鉀(jia)用量(liang)對成膜速率及其(qi)顏色的(de)影響
重鉻(ge)酸鉀是主成(cheng)膜(mo)物質，提供三(san)價鉻(ge)在(zai)陽(yang)極表(biao)面(mian)達(da)到(dao)臨界值水解而生成(cheng)金屬著(zhu)色(se)膜(mo)。其(qi)他成(cheng)分不變(bian)(bian)，改變(bian)(bian)重鉻(ge)酸鉀用量(liang)，其(qi)對著(zhu)色(se)膜(mo)的(de)影響見(jian)表(biao)9-17。
由表9-17可見，隨著重鉻酸(suan)鉀用量的增加(jia)(jia)，其(qi)他成分不變，成膜速率加(jia)(jia)快(kuai)，所得(de)著色膜的質量也(ye)越均勻，致密。但當其(qi)達到50g/L時，成膜速率幾乎(hu)不變。選取重鉻酸(suan)鉀含量為(wei)40g/L。
2. 硫酸(suan)錳用量對(dui)成膜速率及其顏色的影響
硫酸(suan)錳是輔(fu)助成(cheng)膜劑，其他成(cheng)分不(bu)變(bian)，改變(bian)硫酸(suan)錳用量，對成(cheng)膜速率(lv)及其顏色(se)的影響見表9-18。
從表(biao)9-18可(ke)見，硫酸錳的用量既影(ying)響著色速率，又影(ying)響著色膜的質量。硫酸錳的最佳含量取20g/L為(wei)宜。
3. 硫酸銨的(de)主要作用
銨離子（NH+4)能配位三價鉻離子及被溶解下來的鎳離子（Ni2+),控制反應速率。其含量偏高，成膜速率太快，易掉色；含量偏低，配位不了溶解下來的鎳、鉻等離子，致使電解液老化，成膜速率減緩。硫酸銨的最佳含量以20g/L為宜。
4. 添加劑A的(de)作(zuo)用及其影響
添加劑A是鉬(mu)(mu)酸(suan)根鹽，它(ta)參與成(cheng)膜(mo)，促(cu)進氧(yang)化膜(mo)的形成(cheng)。它(ta)能(neng)使(shi)不銹鋼表(biao)面鈍化而(er)生成(cheng)鉬(mu)(mu)系列金(jin)屬氧(yang)化物（如二(er)氧(yang)化鉬(mu)(mu)，氧(yang)化亞鉬(mu)(mu)等），使(shi)得(de)著(zhu)色膜(mo)致密，提高(gao)著(zhu)色膜(mo)的耐(nai)蝕性、耐(nai)磨性。分別改變添加劑A的用量，其對膜(mo)的影(ying)響見表(biao)9-19。
由表(biao)9-19可知，沒有添(tian)加(jia)劑A的著(zhu)色(se)(se)液著(zhu)不(bu)上金黃(huang)色(se)(se)而是黑色(se)(se)的，隨著(zhu)其用量的增加(jia)，著(zhu)色(se)(se)膜變得致密且(qie)光亮，當其用量達(da)到15g/L時，再增加(jia)用量，對成膜幾乎無影響。添(tian)加(jia)劑的最佳含量以9~12g/L為宜。
5. 添加劑B的(de)作用(yong)及其(qi)影(ying)響
添(tian)(tian)加劑(ji)B是過(guo)渡(du)區(qu)金(jin)屬硫(liu)酸鹽，具有光亮劑(ji)的作用，提高(gao)著色膜的光亮性、色澤，且重現性好。其他成分(fen)不(bu)變(bian)，改(gai)變(bian)添(tian)(tian)加劑(ji)B的用量，其對(dui)成膜的影(ying)響見表9-20。
由(you)表9-20可見，沒有添加劑(ji)(ji)B的著色液著上的金(jin)黃(huang)色膜不光亮。添加劑(ji)(ji)B的最佳用量以10g/L為宜。
6. 溫度與時間(jian)的影響
實(shi)驗(yan)發現，溫(wen)度升高(gao)，電解著(zhu)(zhu)色的(de)速(su)率(lv)增(zeng)大。當溫(wen)度在10~30℃內(nei)變(bian)化，著(zhu)(zhu)色速(su)率(lv)變(bian)化不(bu)大。在20℃恒溫(wen)下，著(zhu)(zhu)色時間與著(zhu)(zhu)色膜顏色的(de)關系見(jian)表(biao)9-21。
由表9-21可知(zhi)，電解著金黃色(se)的時(shi)間為12~15min,有利于(yu)試樣著色(se)的控制，能得到(dao)重(zhong)現性(xing)好的成品。
7. 電解(jie)著色工藝(yi)流程(cheng)
不銹鋼試樣①→化學除油②→水洗→拋光活化處理③→水洗→電化學著色④→水洗→封閉處理⑤→沸水干燥(zao)。
注：①. 材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼 .
②. 化(hua)(hua)學(xue)除(chu)油(you)(you)一定要將不(bu)銹鋼上(shang)(shang)的油(you)(you)除(chu)干凈，否(fou)則著(zhu)不(bu)上(shang)(shang)金色或著(zhu)色不(bu)均(jun)勻(yun)。除(chu)油(you)(you)液組分為(wei)：氫氧化(hua)(hua)鈉40g/L,碳(tan)酸鈉60g/L,OP乳(ru)化(hua)(hua)劑5mL/L,除(chu)油(you)(you)溫度60~70℃,時間8~12min。
③. 拋(pao)光活化(hua)(hua)液組分。硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)200ml/L,鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)70mL/L,硝酸(suan)(suan)(suan)20mL/L,溫度(du)40~60℃,時間(jian)2~3min.要(yao)控(kong)制好(hao)活化(hua)(hua)程度(du)。活化(hua)(hua)時間(jian)不夠，著色(se)速率慢，著色(se)不均(jun)勻，結合力差；活化(hua)(hua)時間(jian)太長，不銹(xiu)鋼(gang)易產生過腐蝕。
④. 電化學著色，按配方4 的(de)成(cheng)分和工藝(yi)條件(jian)進行(xing)。不銹鋼作陽(yang)極(ji)，鉛板(ban)作陰極(ji)，陰陽(yang)兩極(ji)的(de)面積(ji)之比(bi)為(wei)3:1.所用試劑均(jun)為(wei)分析(xi)純(chun)。
⑤. 封閉處理。由于著色膜的附著力強，且致密耐路，對一般不銹鋼裝審器材，可直接封閉處理，無需固膜處理。封閉處理液組成為；硅酸鈉（Na2Sio3)2%~4%,添加劑1.5%,表面活性劑0.5%,封閉處理溫度70~90℃,時間5~6min.
8. 著色膜性能檢驗
①. 耐(nai)磨性實驗(yan)
按GB 1768-79進行耐磨性實(shi)驗(yan)。橡皮(pi)輪加壓5N,實(shi)驗(yan)3min,膜(mo)層顏色基本(ben)不變(bian)，該著(zhu)色膜(mo)具有優(you)良的耐磨性。
②. 耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)
按GB 4334.6-84,將(jiang)著色后的(de)(de)樣(yang)品(pin)和未(wei)著色的(de)(de)空(kong)(kong)白(bai)(bai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)試(shi)樣(yang)進行耐腐(fu)蝕性對照實驗(yan)，空(kong)(kong)白(bai)(bai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)試(shi)樣(yang)的(de)(de)失重腐(fu)蝕率為(wei)30.65g/(㎡·h)而(er)金黃膜試(shi)樣(yang)的(de)(de)失重腐(fu)蝕率為(wei)1.28g/(㎡2·h),僅約為(wei)空(kong)(kong)白(bai)(bai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)1/30。因而(er)該著色膜具有優良的(de)(de)耐腐(fu)蝕性。
