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(ta)們研究(jiu)了一(yi)種廚具用(yong)不(bu)銹鋼的表面化(hua)學(xue)著色工(gong)藝,探(tan)討(tao)了硫(liu)酸鋅用(yong)量、溫度、時間和(he)封閉方法對(dui)著色膜性能的影響,得出了最佳工(gong)藝參數。該工(gong)藝操作溫度范圍寬,維(wei)護簡單(dan),著色膜色澤鮮艷、均勻,耐(nai)蝕(shi)耐(nai)磨耐(nai)熱耐(nai)油污性好(hao),能滿足(zu)廚具的要(yao)求。
1. 工藝流程
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. 實驗結(jie)果
①. 硫酸鋅
可形成更多的結晶活性點,加(jia)快著(zhu)色(se)膜(mo)的形成速率,改善膜(mo)質量。在(zai)溫度70℃時間7min,硫酸鋅以5g/L為宜,使(shi)膜(mo)層金(jin)黃色(se),色(se)澤(ze)均勻(yun)、光亮、重現(xian)性好(hao)(hao)。過(guo)少過(guo)多效(xiao)果(guo)不好(hao)(hao)。
②. 硫酸錳
氧化(hua)性促進劑,參與著(zhu)色膜的形成反應,用量以3~4g/L為宜。過多出現不(bu)均勻,過少起不(bu)到促進作(zuo)用。
③. 鑰(yao)酸(suan)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(wei)內(nei)均可獲得理想的化學著色膜。
⑥. 溫度
以55~75℃為宜(yi)。溫度(du)(du)(du)低,著色時(shi)間長(chang),光亮度(du)(du)(du)欠佳(jia)。溫度(du)(du)(du)高,光亮度(du)(du)(du)欠佳(jia)。
⑦. 時(shi)間
溫度55℃,硫酸鋅5g/L時,著色膜的(de)顏色隨(sui)時間而變。見表8-26。
⑧. 著色電位與時間的關系
在溫度(du)75℃,未加硫酸鋅(xin),著(zhu)色(se)電位(wei)(wei)差(cha)(起色(se)電位(wei)(wei))與顏(yan)色(se)對應的電位(wei)(wei)差(cha)值(zhi)是恒(heng)定的,可通(tong)過控制著(zhu)色(se)電位(wei)(wei)差(cha)值(zhi)來獲得具體的顏(yan)色(se)。著(zhu)色(se)電位(wei)(wei)差(cha)和(he)時間與顏(yan)色(se)的關(guan)系見表8-27。
由表8-27可知,要獲(huo)得理(li)想的顏(yan)色(se),須同時控制(zhi)好著色(se)時間和(he)色(se)電位差(cha)。
⑨. 堅(jian)膜(mo)
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(neng)測試
檢測(ce)結(jie)果如下:
①. 耐蝕性(xing)
按(an)GB1771-79標準:144小(xiao)時中性鹽霧實驗不變色。
②. 耐磨(mo)性(xing)
按GB1768-79,橡皮輪(lun)加壓500g摩擦(ca)200次不變色。
③. 耐熱(re)性
按GB 1735-79標準,200℃加(jia)熱(re)24小(xiao)時,膜層顏色不變,無起泡開裂現象。
④. 耐油污性
在植物(wu)油中浸泡24小時,膜層顏色(se)不變。