不銹鋼電化(hua)學著(zhu)彩色酸(suan)性溶液(ye)成分和工(gong)藝條件見(jian)表(biao)9-9。配方9 (見(jian)表(biao)9-9)的(de)說明 。本配方由華中理工(gong)大學化(hua)學系 郭稚弧、賈法龍、邱于兵提出(chu)。


表 9.jpg



1. 三(san)角波電流掃描法著(zhu)色不(bu)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不(bu)銹鋼。控制容易,重現性好。


圖 16.jpg



2. 試片著色隨時間的變化


在不(bu)同(tong)的(de)時間(jian)下(xia)對不(bu)銹(xiu)鋼進行著色(se)的(de)結果見表9-26。


表 26.jpg



3. 控制電(dian)解時間獲得所需的顏色(se)


 從表9-26可(ke)知,隨著通電(dian)(dian)時(shi)間(jian)的(de)(de)延長,膜的(de)(de)顏(yan)(yan)色發生變化。一(yi)定的(de)(de)電(dian)(dian)解(jie)時(shi)間(jian)對應(ying)著一(yi)定的(de)(de)顏(yan)(yan)色。因此,可(ke)通過控制(zhi)電(dian)(dian)解(jie)時(shi)間(jian)來獲得所(suo)需的(de)(de)顏(yan)(yan)色。在實驗中(zhong),黃(huang)色對應(ying)的(de)(de)電(dian)(dian)解(jie)時(shi)間(jian)范圍較寬,大約20min,相對來說容易(yi)控制(zhi)。



4. 溫(wen)度對顏色(se)的(de)影響


 溫(wen)度對于(yu)顏色(se)的(de)控制有著很大的(de)影響。溫(wen)度越(yue)高,著色(se)速率越(yue)快。同樣通電20min,在不同的(de)溫(wen)度下所得的(de)顏色(se)見表9-27.


表 27.jpg


 在較高溫度下,顏色的變化較快。著(zhu)色時(shi),嚴(yan)格地控制時(shi)間(jian)與溫度是非常重要(yao)的。



5. 所需顏色的控制(zhi)


 只(zhi)要調節好適當的最(zui)(zui)大和最(zui)(zui)小電(dian)(dian)流密度(du)(du)、周期(qi)及溫度(du)(du)參數(shu),就可以(yi)得(de)到所需要的顏(yan)色。在(zai)最(zui)(zui)大和最(zui)(zui)小電(dian)(dian)流密度(du)(du)、溫度(du)(du)和周期(qi)固定的條件下(xia)。隨著時間的延長,膜(mo)的顏(yan)色變化趨勢(shi)大致為茶色一藍色一黃色一紅色。



6. 彎曲試片的著色


 把試片彎曲(qu)90°后進行(xing)三角波電(dian)流掃(sao)描著色(se),時間20min,試片為亮黃(huang),顏色(se)均(jun)勻,同樣條件(jian)下所做的(de)兩個試片的(de)顏色(se)一(yi)樣。此工藝對于曲(qu)面(mian)著色(se)有良好(hao)的(de)適應性。



7. 著色試片(pian)性能測試


 ①. 耐蝕性


  著色(se)試片與(yu)未(wei)著色(se)試片在(zai)0.2mol/L鹽酸中的(de)自然(ran)腐蝕(shi)電(dian)位(wei)比較見圖(tu)9-17,該(gai)圖(tu)表明彩色(se)不銹鋼(gang)片在(zai)此鹽酸中長期浸泡(pao)仍然(ran)保持鈍態電(dian)位(wei),而且很穩定(ding)。耐(nai)蝕(shi)性顯然(ran)要(yao)比未(wei)著色(se)的(de)要(yao)好。


圖 17.jpg


 ②. 耐(nai)磨(mo)性


   用負荷500g的瓶塞橡


 皮在(zai)著色(se)膜表面來回摩擦,接觸面積為50m㎡.試片經過電解硬化(hua)和封閉后,其(qi)耐磨(mo)次數在(zai)1000次以上,表明耐磨(mo)性(xing)良好。


 ③. 耐熱性


  著色試片在300℃的環(huan)境下烘(hong)烤1h,膜的顏(yan)色沒有變(bian)化,表明其熱穩(wen)定較(jiao)好。


 ④. 加工(gong)性能


  把彩(cai)色試片來回彎曲180°數十次,表面膜無任何損傷,呈現良(liang)好的加工性能。



8. 不銹鋼著(zhu)色前(qian)處理


 1Cr18Ni9Ti不銹鋼→機械拋光→清洗→除油→清洗→電化學拋光→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(se)后處(chu)理


著色→清洗→固膜處理→清洗→封閉→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.