不銹鋼化學著色配方 22 (見表8-9) ,本配方由中南大學冶金科學與工程學院 楊喜云、龔竹青、陳白珍于2005年4月提出。
他們研(yan)究了(le)一種廚(chu)具用(yong)不銹鋼的表(biao)面化學(xue)著色(se)(se)工藝,探討了(le)硫酸鋅用(yong)量、溫(wen)度、時間和封閉(bi)方法對著色(se)(se)膜性(xing)能的影響(xiang),得出了(le)最佳(jia)工藝參數。該工藝操作溫(wen)度范圍寬,維護簡單,著色(se)(se)膜色(se)(se)澤鮮艷、均勻(yun),耐蝕耐磨耐熱耐油(you)污性(xing)好(hao),能滿足廚(chu)具的要求。
1. 工藝(yi)流程
材料(奧氏體不銹鋼)→除油(丙三醇除油)→清洗→活化(10%H2SO4+10%HCl,室溫,2~3min)→清洗→化學著色→清洗→堅膜→回收→清洗→封閉→清洗→干燥。
2. 實(shi)驗結果
①. 硫酸鋅
可形成更多的結晶活性點,加快著色(se)(se)膜(mo)的形成速率,改善膜(mo)質量。在(zai)溫度70℃時間(jian)7min,硫酸鋅以5g/L為宜,使(shi)膜(mo)層金黃色(se)(se),色(se)(se)澤均勻(yun)、光(guang)亮、重現(xian)性好。過少過多效果不好。
②. 硫酸(suan)錳
氧化(hua)性促進劑,參與著色膜的(de)形成反應(ying),用量(liang)以3~4g/L為宜(yi)。過多(duo)出現不(bu)均勻,過少起不(bu)到(dao)促進作用。
③. 鑰酸銨
使著色膜更均勻,光澤感增強。由于NH+能絡合Cr3+、Ni2+從而起到緩沖與絡合作用,控制成膜速率;MoO2-4能吸附在不銹鋼上,控制不銹鋼中Cr、Ni、Fe的溶解速率,增加著色液的穩定性能。
④. 鉻(ge)酐
是主要成膜物,提供Cr3+,使與Fe2+、Ni2+在陽極表面生成金屬氧化膜,其含量在220~270g/L均可。
⑤. 硫酸
在450~500g/L范圍內均可獲得理想的化學(xue)著色膜。
⑥. 溫(wen)度
以55~75℃為宜(yi)。溫(wen)度(du)低,著色時(shi)間(jian)長,光(guang)亮度(du)欠佳(jia)。溫(wen)度(du)高(gao),光(guang)亮度(du)欠佳(jia)。
⑦. 時間
溫度55℃,硫酸鋅5g/L時,著色(se)(se)膜的顏色(se)(se)隨時間而變。見表(biao)8-26。
⑧. 著色(se)電位與時(shi)間的關系
在溫度75℃,未(wei)加硫酸鋅,著(zhu)色電(dian)位(wei)(wei)差(起(qi)色電(dian)位(wei)(wei))與(yu)顏色對應的(de)(de)電(dian)位(wei)(wei)差值是恒(heng)定的(de)(de),可(ke)通過控制著(zhu)色電(dian)位(wei)(wei)差值來獲得具(ju)體的(de)(de)顏色。著(zhu)色電(dian)位(wei)(wei)差和時間與(yu)顏色的(de)(de)關系見表8-27。
由表8-27可知,要(yao)獲(huo)得理想的顏(yan)色(se)(se),須同時控制好(hao)著色(se)(se)時間和色(se)(se)電(dian)位差。
⑨. 堅膜
其原理是陰極析氫,六價鉻還原成三價鉻Cr2O3或Cr (OH)3,在pH上升的微孔中填充,提高耐磨性和耐蝕性。
⑩. 封(feng)閉
采用水煮10min,起到清洗作用,水煮后膜不需要清洗,就直接干燥。膜在空氣中不變色,實驗方法另采用K2Cr2O7堿性處理,或1%Na2SiO3煮沸10min,則金黃色膜在空氣中易變紅,水煮封閉,使膜表面微孔中殘留的堅膜液得以清洗干凈,使膜在空氣中穩定。
3. 性能測(ce)試
檢測結果如(ru)下:
①. 耐蝕性(xing)
按GB1771-79標準:144小時中性鹽霧實驗(yan)不變(bian)色(se)。
②. 耐磨性
按(an)GB1768-79,橡皮輪加壓(ya)500g摩擦200次不變色。
③. 耐熱(re)性
按(an)GB 1735-79標準,200℃加(jia)熱24小時(shi),膜層顏(yan)色不(bu)變,無起泡開裂(lie)現象。
④. 耐油污(wu)性
在植(zhi)物(wu)油中浸泡24小時,膜層顏色不變(bian)。