經過著彩色的不銹鋼,由于更具有美感,且其使用、觀賞價值比較高,因而受到人們的普遍歡迎。彩色不銹鋼除有美麗的外觀,作為裝飾外,還可以提高不銹鋼的耐磨性和耐蝕性,因此,不銹鋼著彩色技術開發了表面處理又一新領域。它不僅使白亮不銹鋼制品獲得五彩繽紛的裝飾表面,而且能提高其內在質量,具有某些特殊的性能。彩(cai)色不銹鋼可廣泛應用于建筑裝潢、廚房用具、家用電器、儀器儀表、汽車工業、化工設備、標牌印刷、藝術品宇航軍工等行業。在國內外市場上極具競爭力,受到廣泛重視。
不銹鋼的(de)應用和發展已有八十多年的(de)歷史了,但對它的(de)著彩(cai)色處理工藝是(shi)在(zai)近二(er)十多年來(lai)才廣泛引起(qi)人(ren)們的(de)興趣的(de)。
早在1927年,哈耶德(Hayield)和格林(Green)就曾經獲(huo)(huo)得在硫酸和鉻(ge)酸水溶液中(zhong)進(jin)行不(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)彩(cai)色處理(li)的(de)專(zhuan)利。他(ta)們談到,不(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)色外觀(guan)與其表面狀(zhuang)態有關,只經過除油處理(li)而未經拋光的(de)不(bu)銹(xiu)鋼表面,著(zhu)色后其表面暗淡無(wu)光,而經機械拋光后的(de)不(bu)銹(xiu)鋼表面,著(zhu)色后可(ke)獲(huo)(huo)得光滑美(mei)觀(guan)的(de)外表。但是,由于所(suo)獲(huo)(huo)得的(de)彩(cai)色膜(mo)不(bu)耐磨,抗污性(xing)差(cha),即(ji)沒有解決膜(mo)的(de)固化問題(ti),而且主(zhu)要是把(ba)不(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)成黑色,因而未得到進(jin)一(yi)步的(de)應用。
1939~1941年,貝特且勒(C.Batlcheller)相繼提出了三個不(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)彩色(se)(se)的(de)專利(li)。他(ta)(ta)發明了在不(bu)銹(xiu)鋼表(biao)面獲得(de)除黑色(se)(se)外的(de)其他(ta)(ta)色(se)(se)的(de)著(zhu)色(se)(se)工藝。他(ta)(ta)的(de)專利(li)推(tui)薦用含(han)氧化劑(ji)的(de)硫(liu)酸水溶液,所有氧化劑(ji)是(shi)鉻(ge)酸鹽和重鉻(ge)酸鹽。在處理(li)時,顏(yan)色(se)(se)隨不(bu)銹(xiu)鋼中含(han)鉻(ge)量(7%~22%)的(de)遞增(zeng),而(er)出現灰、黑、深(shen)藍、黃棕及(ji)咖啡色(se)(se)幾(ji)種(zhong)顏(yan)色(se)(se)。
1965年,克勒格(Clegg)和(he)格利寧(Greening)發表了專利,觀察到在鉻酸(suan)(suan)和(he)硫酸(suan)(suan)溶(rong)液中添加少量鉬酸(suan)(suan)銨(an)(最佳(jia)6.5~8g/L),可以提高著色(se)膜的光澤。
1968年(nian),詹(zhan)姆斯(James)、斯密(mi)司(Smith)和托特(Tottle)提出在(zai)不(bu)銹鋼上形成多種色(se)彩的專(zhuan)利。同年(nian),伊(yi)萬(wan)斯(Evans)、詹(zhan)姆斯(Jams)和斯密(mi)司(Smith)發現添加(jia)(jia)二價錳(硫酸錳4~5g/L)可加(jia)(jia)速(su)彩色(se)膜的形成。
上述許多方法都是可行(xing)的,但它們在1968年以(yi)前(qian)(qian)都未獲得(de)(de)廣泛的應用。其(qi)原因有兩個:一是以(yi)前(qian)(qian)這些(xie)方法所獲得(de)(de)的彩(cai)色(se)都不(bu)太美觀,不(bu)符合裝飾性要求(qiu);二是這些(xie)彩(cai)色(se)膜的耐(nai)磨性較差,容易脫落或被沾污,因此,均未得(de)(de)到工業化生產。
1972年,英國國際(ji)鎳公司歐洲研究(jiu)和(he)(he)發展中(zhong)心提出因科(ke)(Inco)工(gong)藝法是(shi)經過(guo)改進后(hou)具(ju)有真正有實用(yong)價值的(de)工(gong)藝。該工(gong)藝是(shi)將拋光(guang)后(hou)的(de)不(bu)銹鋼浸入(ru)80~90℃的(de)鉻酸(suan)-硫酸(suan)混合液(ye)中(zhong),隨著時(shi)間的(de)變化,表面生(sheng)成不(bu)同厚度的(de)氧化膜(mo),由(you)于(yu)光(guang)的(de)干(gan)涉而產(chan)生(sheng)不(bu)同的(de)顏色(se)。最初該法的(de)缺點是(shi)采(cai)用(yong)控(kong)制(zhi)時(shi)間法來(lai)控(kong)制(zhi)彩色(se)。當(dang)溶(rong)液(ye)的(de)組成和(he)(he)溫度稍有變化時(shi),就不(bu)能得到重(zhong)現性好(hao)的(de)顏色(se),為了克服這一缺點,因科(ke)公司后(hou)來(lai)又(you)采(cai)用(yong)控(kong)制(zhi)電位(wei)(wei)差的(de)方法,伊萬斯(Evans)用(yong)飽和(he)(he)甘汞電極作參比電極測量(liang)著色(se)過(guo)程中(zhong)的(de)電位(wei)(wei)變化,并對著色(se)工(gong)藝及成膜(mo)機理進行(xing)了詳(xiang)細的(de)研究(jiu)。
1977年(nian),阿里索尼(アンソニー)等用飽和甘汞電(dian)極和鉑電(dian)極作參比電(dian)極,測量了著色過程中電(dian)位(wei)-時間變(bian)化(hua)曲線,并確(que)定(ding)了起色電(dian)位(wei)和某(mou)一電(dian)位(wei)之間的電(dian)位(wei)差出(chu)現一定(ding)的顏色。從此,彩色不銹鋼著色走上了工業(ye)化(hua)的發展道(dao)路。