不銹鋼(gang)化(hua)學著色配方 5~8(見表8-9)的說明

本系列HR配方由華中理(li)工(gong)大學化學系郭稚弧(hu)、王海人、賈法龍提出。

1. 實驗材料

   采用1Cr17不銹鋼。

2. 時間與色彩的關(guan)系

   見表8-17

3. HR添加(jia)劑對著色的影響

  未加添加劑(ji)(ji)的(de)配(pei)方(fang)著色反(fan)應(ying)達到(dao)終(zhong)點黃綠(lv)色的(de)時間(jian)最長，需48min.配(pei)方(fang)8中加入HR-6添加劑(ji)(ji)的(de)時間(jian)最短(duan)，19min達到(dao)黃綠(lv)色終(zhong)點。添加劑(ji)(ji)HR-6等有利于促進(jin)著色反(fan)應(ying)的(de)進(jin)行，縮短(duan)反(fan)應(ying)時間(jian)。

4. 顏色的控制

  不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)過程中(zhong)，隨(sui)著(zhu)(zhu)(zhu)時間(jian)的(de)延長，表面的(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)也隨(sui)之發生變(bian)化(hua)。經過起色(se)電(dian)(dian)位(wei)(wei)后，電(dian)(dian)位(wei)(wei)繼續上(shang)升，依次出現藍色(se)→金(jin)黃(huang)色(se)→紫色(se)→黃(huang)綠色(se)，每(mei)種(zhong)(zhong)(zhong)顏(yan)(yan)色(se)都對(dui)應(ying)著(zhu)(zhu)(zhu)一定(ding)的(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)，雖然(ran)在(zai)(zai)實際操作中(zhong)，由于(yu)溫(wen)度和著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)液成分的(de)變(bian)化(hua)，起色(se)電(dian)(dian)位(wei)(wei)和各種(zhong)(zhong)(zhong)顏(yan)(yan)色(se)對(dui)應(ying)的(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)值會(hui)有所變(bian)化(hua)，但(dan)對(dui)于(yu)某(mou)種(zhong)(zhong)(zhong)特定(ding)的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)材(cai)料來說，著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)電(dian)(dian)位(wei)(wei)差，即起色(se)電(dian)(dian)位(wei)(wei)和某(mou)種(zhong)(zhong)(zhong)顏(yan)(yan)色(se)對(dui)應(ying)的(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)差值是恒定(ding)的(de)，故可用控制著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)電(dian)(dian)位(wei)(wei)的(de)方法來獲得特定(ding)的(de)顏(yan)(yan)色(se)。根據電(dian)(dian)位(wei)(wei)差值的(de)大小，在(zai)(zai)相同時間(jian)內取出不(bu)銹(xiu)鋼(gang)，基本(ben)上(shang)是同一種(zhong)(zhong)(zhong)顏(yan)(yan)色(se)。

5. 前處理的影響

  前處理對不銹鋼后(hou)期的(de)著色效(xiao)果影(ying)響(xiang)很大，其(qi)中以拋(pao)光和活(huo)化尤為(wei)重要(yao)，直(zhi)接影(ying)響(xiang)著色膜的(de)質量(liang)。

 ①. 化學(xue)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(tian)加(jia)劑(ji)(ji)由(you)緩沖(chong)劑(ji)(ji)、整平劑(ji)(ji)、光亮劑(ji)(ji)組成，對拋(pao)光效果有(you)明顯改(gai)善(shan)。

②. 活化

  在活(huo)化(hua)液中加(jia)人(ren)HR-2添加(jia)劑后，著色反(fan)應可(ke)在較低的溫度下進(jin)行(xing)。活(huo)化(hua)后不清洗，直(zhi)接(jie)放入著色液中。HR-2中包含去極化(hua)劑，可(ke)以阻止金屬(shu)表面自(zi)鈍化(hua)，使其維持在活(huo)化(hua)溶解區，活(huo)化(hua)液的成(cheng)分(fen)如下：

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

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

6. 后處理的(de)影響

 后處理包括固(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(zhu)色膜的耐磨性

 將著金(jin)黃色膜(mo)的(de)不(bu)銹(xiu)鋼經過4種固膜(mo)處(chu)理后，用日本スガ磨(mo)耗試驗機檢測，對(dui)(dui)磨(mo)材料為(wei)瓶塞橡皮，負荷(he)5N(牛頓）。固膜(mo)液(ye)1的(de)耐磨(mo)次(ci)數為(wei)1000次(ci)，固膜(mo)液(ye)2為(wei)2000次(ci)，固膜(mo)液(ye)3和固膜(mo)液(ye)4都不(bu)到(dao)100次(ci)。HR-7的(de)含量在固膜(mo)液(ye)2 中對(dui)(dui)耐磨(mo)性的(de)影響見表8-19。

 可見HR-7的(de)加入量在6%為好

8. 著色膜的耐蝕(shi)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。