不銹鋼電化(hua)(hua)學(xue)著(zhu)彩色酸性溶液成分(fen)和工藝條件(jian)見表9-9。配(pei)方4 (見表9-9)的說(shuo)明 。本(ben)配(pei)方由長沙中南大(da)學(xue)冶(ye)金物理(li)化(hua)(hua)學(xue)與材料化(hua)(hua)學(xue)研究所 何新快(kuai)、陳白珍、周寧波、張(zhang)欽發提出(chu)。
1. 重鉻(ge)酸(suan)鉀(jia)用量對(dui)成膜(mo)速率及其(qi)顏色的影響
重(zhong)鉻(ge)酸鉀(jia)是主成(cheng)膜(mo)物質，提供三價鉻(ge)在陽極表(biao)面達(da)到臨界值水解而(er)生成(cheng)金屬著(zhu)(zhu)色膜(mo)。其他成(cheng)分不變，改變重(zhong)鉻(ge)酸鉀(jia)用(yong)量，其對著(zhu)(zhu)色膜(mo)的(de)影響見表(biao)9-17。
由(you)表9-17可見，隨(sui)著重鉻酸鉀用量(liang)的(de)增加，其他成(cheng)分不變，成(cheng)膜速率加快，所得著色(se)膜的(de)質量(liang)也越均勻，致密。但當其達(da)到50g/L時，成(cheng)膜速率幾乎不變。選取重鉻酸鉀含量(liang)為(wei)40g/L。
2. 硫酸錳用(yong)量(liang)對成膜速率及其(qi)顏色的(de)影響
硫酸錳是(shi)輔助成膜劑，其他成分不(bu)變，改變硫酸錳用(yong)量，對成膜速率及其顏(yan)色(se)的影響(xiang)見表9-18。
從表9-18可(ke)見，硫(liu)(liu)酸錳(meng)的(de)用量(liang)既影(ying)響(xiang)著色速率(lv)，又影(ying)響(xiang)著色膜的(de)質量(liang)。硫(liu)(liu)酸錳(meng)的(de)最佳含量(liang)取20g/L為宜。
3. 硫酸銨的主要(yao)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)作用及(ji)其影響
添(tian)加(jia)劑A是鉬酸根鹽，它參與(yu)成膜，促進氧(yang)化(hua)(hua)膜的(de)形成。它能使不銹鋼表面鈍化(hua)(hua)而生成鉬系列金屬氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)（如二氧(yang)化(hua)(hua)鉬，氧(yang)化(hua)(hua)亞(ya)鉬等(deng)），使得著色膜致(zhi)密(mi)，提高(gao)著色膜的(de)耐蝕性、耐磨(mo)性。分別(bie)改變添(tian)加(jia)劑A的(de)用量(liang)，其對膜的(de)影響見(jian)表9-19。
由表9-19可(ke)知，沒有(you)添加劑A的(de)著色(se)(se)液著不上金黃色(se)(se)而(er)是(shi)黑色(se)(se)的(de)，隨著其(qi)用(yong)量(liang)的(de)增加，著色(se)(se)膜變得(de)致密且光(guang)亮，當其(qi)用(yong)量(liang)達到(dao)15g/L時，再增加用(yong)量(liang)，對成膜幾乎無影響。添加劑的(de)最佳(jia)含量(liang)以9~12g/L為宜。
5. 添加(jia)劑B的作(zuo)用及其影響
添加劑B是過渡(du)區(qu)金屬(shu)硫(liu)酸鹽，具有光亮(liang)劑的(de)作用，提高著色(se)膜的(de)光亮(liang)性、色(se)澤，且重現性好。其他成分不變(bian)，改變(bian)添加劑B的(de)用量，其對成膜的(de)影響見表(biao)9-20。
由表9-20可見，沒有添加劑B的(de)著色液著上的(de)金黃色膜(mo)不光亮。添加劑B的(de)最佳用量以(yi)10g/L為宜。
6. 溫度與時間的影響
實驗發(fa)現(xian)，溫(wen)度(du)升高(gao)，電解著(zhu)色的速率增(zeng)大。當溫(wen)度(du)在(zai)10~30℃內變化(hua)，著(zhu)色速率變化(hua)不大。在(zai)20℃恒溫(wen)下(xia)，著(zhu)色時間與著(zhu)色膜(mo)顏色的關系(xi)見表(biao)9-21。
由表9-21可知，電解著金(jin)黃(huang)色的時(shi)間為12~15min,有利(li)于試樣著色的控制，能得到重現性好的成(cheng)品(pin)。
7. 電解著色工藝流程
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。
注：①. 材料為1Cr18Ni9Ti不銹(xiu)鋼 .
②. 化(hua)學(xue)除(chu)油一(yi)定要將不(bu)銹(xiu)鋼(gang)上(shang)的油除(chu)干(gan)凈，否則著(zhu)不(bu)上(shang)金色(se)或著(zhu)色(se)不(bu)均勻(yun)。除(chu)油液(ye)組分(fen)為：氫氧化(hua)鈉40g/L,碳酸鈉60g/L,OP乳化(hua)劑5mL/L,除(chu)油溫度60~70℃,時間8~12min。
③. 拋光(guang)活化(hua)液(ye)組(zu)分。硫(liu)酸(suan)(suan)200ml/L,鹽酸(suan)(suan)70mL/L,硝酸(suan)(suan)20mL/L,溫度(du)40~60℃,時間2~3min.要控制好活化(hua)程度(du)。活化(hua)時間不(bu)夠，著(zhu)色速率慢，著(zhu)色不(bu)均勻，結合力差；活化(hua)時間太長，不(bu)銹鋼易產(chan)生過腐蝕。
④. 電化學著(zhu)色，按(an)配(pei)方4 的成(cheng)分和工藝條件進行(xing)。不(bu)銹鋼作陽極(ji)(ji)，鉛板作陰極(ji)(ji)，陰陽兩極(ji)(ji)的面(mian)積之比為(wei)3:1.所用(yong)試劑(ji)均為(wei)分析純。
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. 耐磨(mo)性實驗
按GB 1768-79進行耐磨性(xing)實驗(yan)。橡皮輪加壓5N,實驗(yan)3min,膜(mo)層顏色基本不變，該著(zhu)色膜(mo)具(ju)有優(you)良的(de)耐磨性(xing)。
②. 耐腐蝕性
按GB 4334.6-84,將著色后的(de)樣(yang)品和未著色的(de)空白不(bu)銹(xiu)鋼試(shi)樣(yang)進(jin)行耐腐(fu)蝕性對照實驗，空白不(bu)銹(xiu)鋼試(shi)樣(yang)的(de)失(shi)重腐(fu)蝕率(lv)為30.65g/(㎡·h)而(er)金黃膜試(shi)樣(yang)的(de)失(shi)重腐(fu)蝕率(lv)為1.28g/(㎡2·h),僅約為空白不(bu)銹(xiu)鋼的(de)1/30。因而(er)該著色膜具有優良(liang)的(de)耐腐(fu)蝕性。
