不銹鋼電化學著彩色酸性溶液成分和工藝條件見(jian)表9-9。配(pei)方(fang)(fang)9 (見(jian)表9-9)的說明(ming) 。本配(pei)方(fang)(fang)由華中(zhong)理工大學化學系 郭稚弧、賈法龍(long)、邱于兵(bing)提出。
1. 三角波電流掃描(miao)法著色不銹鋼
在著色液為鉻酐 250g/L, 硫酸 490g/L, 實驗中采用三角波電流,電流信號波形見圖9-16.通過正交試驗篩選出的最佳工藝參數為:最大電流密度imax=2mA/d㎡,最小電流密度imin=-0.5mA/d㎡,周期r=10s,溫度T=25℃.可以制備出顏色均勻的彩色(se)不銹(xiu)鋼。控制容易,重現性好。
2. 試片(pian)著色(se)隨時間的變(bian)化
在(zai)不同的時間下(xia)對不銹鋼(gang)進行著色的結(jie)果見(jian)表9-26。
3. 控制電解時間獲得所需的顏色
從表(biao)9-26可(ke)知,隨著通電(dian)時(shi)間(jian)的(de)(de)延長(chang),膜的(de)(de)顏(yan)色發生變化。一定(ding)的(de)(de)電(dian)解(jie)時(shi)間(jian)對應著一定(ding)的(de)(de)顏(yan)色。因此(ci),可(ke)通過控制(zhi)電(dian)解(jie)時(shi)間(jian)來(lai)(lai)獲得所需的(de)(de)顏(yan)色。在實驗中,黃(huang)色對應的(de)(de)電(dian)解(jie)時(shi)間(jian)范圍較(jiao)寬,大(da)約(yue)20min,相(xiang)對來(lai)(lai)說容易控制(zhi)。
4. 溫度對(dui)顏色的影響
溫(wen)(wen)度(du)(du)對于(yu)顏色的控制有著很大的影響(xiang)。溫(wen)(wen)度(du)(du)越高,著色速(su)率(lv)越快。同樣通電20min,在不同的溫(wen)(wen)度(du)(du)下(xia)所(suo)得的顏色見表9-27.
在較高溫(wen)度下,顏色(se)的(de)(de)變(bian)化較快。著色(se)時(shi),嚴(yan)格地控制時(shi)間與溫(wen)度是(shi)非(fei)常(chang)重要(yao)的(de)(de)。
5. 所需顏色的控制
只(zhi)要調(diao)節好適當(dang)的(de)(de)最大(da)和(he)最小電流密度、周期及溫度參數(shu),就可(ke)以得到所需(xu)要的(de)(de)顏色(se)。在最大(da)和(he)最小電流密度、溫度和(he)周期固(gu)定的(de)(de)條件下。隨(sui)著(zhu)時間的(de)(de)延長,膜(mo)的(de)(de)顏色(se)變化(hua)趨勢(shi)大(da)致為茶色(se)一藍(lan)色(se)一黃色(se)一紅色(se)。
6. 彎(wan)曲試(shi)片(pian)的著色
把(ba)試片彎曲(qu)90°后進行三角波電流掃描著色,時間20min,試片為亮黃,顏色均勻,同樣(yang)條件下所做(zuo)的(de)兩個試片的(de)顏色一(yi)樣(yang)。此工藝對于曲(qu)面著色有良好(hao)的(de)適應性(xing)。
7. 著色(se)試片性能(neng)測(ce)試
①. 耐(nai)蝕性
著(zhu)(zhu)色(se)試片(pian)與未著(zhu)(zhu)色(se)試片(pian)在0.2mol/L鹽酸(suan)中的自然腐蝕電位(wei)比(bi)較見圖(tu)9-17,該圖(tu)表(biao)明彩色(se)不銹鋼片(pian)在此鹽酸(suan)中長(chang)期浸泡仍然保持鈍態(tai)電位(wei),而且很穩定。耐蝕性顯然要(yao)比(bi)未著(zhu)(zhu)色(se)的要(yao)好。
②. 耐磨性
用負荷500g的瓶塞橡
皮在著色(se)膜表面來回摩擦,接觸面積(ji)為50m㎡.試片經過電解(jie)硬化和(he)封閉后,其耐磨(mo)次數(shu)在1000次以上(shang),表明耐磨(mo)性良好。
③. 耐熱性(xing)
著色試(shi)片在(zai)300℃的(de)環(huan)境(jing)下(xia)烘烤1h,膜的(de)顏色沒(mei)有變化,表明其熱穩(wen)定較好。
④. 加工性能
把彩色試片來回彎曲180°數十次,表面膜無任(ren)何損傷,呈(cheng)現良(liang)好的加(jia)工性(xing)能(neng)。
8. 不銹鋼著色前處(chu)理
1Cr18Ni9Ti不銹鋼→機械拋光→清洗→除油①→清洗→電化學拋光②→清洗→著色。
注:①. 除油液: 氫氧化鈉(NaOH) 20~40g/L,碳酸鈉(NazCO3) 30~40g/L, OP乳化劑 2~3mL/L,溫度70~80℃,時間6~10min.
②. 電化學拋光: 磷酸(H3PO4)(85%)560mL/L,硫酸(H2SO4)(98%) 400mL/L, 鉻酐 50g/L, 其余為水,電流密度20~50A/d㎡,電壓10~20V,溫度55~65℃,4~5min.
9. 著色后處理
著色→清洗→固膜處理①→清洗→封閉②→清洗→烘干。
注:①. 固膜處理: 采用陰極電解處理。鉻酐(CrO3) 250g/L, 磷酸(H3PO4) 2.5g/L,陰極電流密度0.4A/d㎡,溫度25℃,時間10min.
②. 封閉: 硅酸鈉(NazSiO3)1%,溫度煮沸,封閉時間,5min.