不銹(xiu)鋼(gang)化學著色配(pei)方 5~8(見(jian)表(biao)8-9)的(de)說明

本(ben)系列HR配方由(you)華中理工大學化學系郭(guo)稚弧(hu)、王海人、賈(jia)法龍(long)提出(chu)。

1. 實驗材料

   采用1Cr17不銹(xiu)鋼。

2. 時間與色彩的(de)關系

   見表(biao)8-17

3. HR添加劑對著色的影響

  未(wei)加(jia)添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)配(pei)(pei)方著色(se)反(fan)應達到終點黃綠色(se)的(de)時間最長(chang)，需48min.配(pei)(pei)方8中加(jia)入HR-6添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)時間最短(duan)，19min達到黃綠色(se)終點。添(tian)加(jia)劑(ji)HR-6等有利于促進著色(se)反(fan)應的(de)進行，縮短(duan)反(fan)應時間。

4. 顏色的控制

  不(bu)銹鋼(gang)在(zai)(zai)著(zhu)(zhu)色(se)過程(cheng)中，隨著(zhu)(zhu)時間(jian)的(de)(de)延長，表面的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)也隨之(zhi)發生變化。經過起(qi)色(se)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)后，電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)繼續上升，依次(ci)出現藍色(se)→金黃色(se)→紫色(se)→黃綠色(se)，每種(zhong)顏(yan)(yan)色(se)都對應著(zhu)(zhu)一(yi)定(ding)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)，雖然在(zai)(zai)實際操作中，由于溫(wen)度(du)和著(zhu)(zhu)色(se)液成(cheng)分的(de)(de)變化，起(qi)色(se)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)和各(ge)種(zhong)顏(yan)(yan)色(se)對應的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)值(zhi)(zhi)會有所變化，但(dan)對于某種(zhong)特定(ding)的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)材料來(lai)說，著(zhu)(zhu)色(se)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)差(cha)，即起(qi)色(se)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)和某種(zhong)顏(yan)(yan)色(se)對應的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)差(cha)值(zhi)(zhi)是恒定(ding)的(de)(de)，故可用(yong)控(kong)制著(zhu)(zhu)色(se)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)的(de)(de)方法(fa)來(lai)獲(huo)得特定(ding)的(de)(de)顏(yan)(yan)色(se)。根據電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)差(cha)值(zhi)(zhi)的(de)(de)大小，在(zai)(zai)相同時間(jian)內取出不(bu)銹鋼(gang)，基(ji)本上是同一(yi)種(zhong)顏(yan)(yan)色(se)。

5. 前處理(li)的影響

  前處理對不(bu)銹(xiu)鋼后期的著(zhu)色效果影(ying)響(xiang)很(hen)大(da)，其(qi)中(zhong)以拋光和活(huo)化尤為重(zhong)要，直接影(ying)響(xiang)著(zhu)色膜(mo)的質量。

 ①. 化學拋(pao)光

 用添加劑HR-1配制拋光液： 磷酸（H₃PO₄)  50mL/L  、硫酸（H₂SO₄)  400mL/L 、鹽酸（HCI)  300mL/L 、 3mL/L  HR-1 。

 HR-1添加劑由緩沖劑、整平劑、光(guang)(guang)亮劑組(zu)成，對拋光(guang)(guang)效果有明顯改善。

②. 活化

  在活化液中加人HR-2添加劑后，著(zhu)色反應可(ke)在較低的溫(wen)度(du)下進(jin)行。活化后不(bu)清洗，直(zhi)接放入著(zhu)色液中。HR-2中包含(han)去極(ji)化劑，可(ke)以阻(zu)止金屬表面自鈍化，使其(qi)維持在活化溶解區，活化液的成分如下：

a. 鹽酸（HCl)(d=1.19)  10mL/L  、硫酸（H₂SO₄)(d=1.84)   10mL/L

b. 鹽酸（HC1)(d=1.19)  10mL/L  、HR-2   5~10mL/L

6. 后處理的影響

 后(hou)處(chu)理包括固(gu)膜和封閉。

①. 固膜

使著色膜表層的六價鉻（Cr⁶⁺)還原成三價鉻（Cr³⁺),本研究采用的固膜配方及操作條件見表8-18.

②. 封(feng)閉

 將疏松的氧化膜進一步固化，封閉液為1%硅酸鈉（Na₂SiO₃)水溶液，在封閉液中煮沸10min。

7. 著色膜的(de)耐磨性(xing)

 將著金黃色膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)不銹鋼經(jing)過4種(zhong)固(gu)膜(mo)(mo)(mo)處理后(hou)，用日本(ben)スガ磨(mo)耗(hao)試驗機檢(jian)測，對磨(mo)材料為(wei)瓶塞橡皮，負荷5N(牛頓(dun)）。固(gu)膜(mo)(mo)(mo)液1的(de)(de)耐磨(mo)次數為(wei)1000次，固(gu)膜(mo)(mo)(mo)液2為(wei)2000次，固(gu)膜(mo)(mo)(mo)液3和固(gu)膜(mo)(mo)(mo)液4都(dou)不到(dao)100次。HR-7的(de)(de)含量在固(gu)膜(mo)(mo)(mo)液2 中對耐磨(mo)性的(de)(de)影響見表8-19。

 可見HR-7的加入量在(zai)6%為好

8. 著色膜的耐蝕性

 在10%三氯化鐵（FeCl₃)溶液中的極化曲線見圖8-15,不銹鋼經著色、固化、封閉處理后，其耐蝕性比未著色不銹鋼好得多。