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。
他們研究了(le)一種廚具用不銹鋼(gang)的表面化學著(zhu)色工(gong)藝(yi),探討(tao)了(le)硫酸鋅用量(liang)、溫(wen)度、時(shi)間和封(feng)閉方法對著(zhu)色膜性能的影響,得出(chu)了(le)最(zui)佳工(gong)藝(yi)參數(shu)。該工(gong)藝(yi)操作溫(wen)度范圍寬(kuan),維護簡(jian)單,著(zhu)色膜色澤鮮艷、均勻(yun),耐蝕耐磨耐熱耐油(you)污(wu)性好,能滿足廚具的要求。
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(shi)驗結果(guo)
①. 硫(liu)酸鋅
可(ke)形成(cheng)更(geng)多的結晶活(huo)性點(dian),加快著色(se)膜的形成(cheng)速率(lv),改善膜質量。在(zai)溫度70℃時間7min,硫(liu)酸鋅以(yi)5g/L為(wei)宜(yi),使膜層金黃色(se),色(se)澤(ze)均勻(yun)、光亮、重現(xian)性好。過少過多效(xiao)果不(bu)好。
②. 硫(liu)酸錳(meng)
氧(yang)化性(xing)促進劑,參與著色(se)膜的形成反應,用量以3~4g/L為(wei)宜。過(guo)多(duo)出現不均勻,過(guo)少起(qi)不到促進作用。
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)內均可獲(huo)得理想的化學(xue)著色膜。
⑥. 溫度(du)
以55~75℃為宜。溫(wen)度(du)低(di),著色時間長(chang),光(guang)亮度(du)欠佳。溫(wen)度(du)高(gao),光(guang)亮度(du)欠佳。
⑦. 時間
溫度55℃,硫酸鋅5g/L時,著色膜的顏色隨時間而變。見表8-26。
⑧. 著色(se)電(dian)位與時間的關系(xi)
在溫度(du)75℃,未加硫酸鋅,著(zhu)(zhu)色電位(wei)差(cha)(起色電位(wei))與顏色對應的(de)電位(wei)差(cha)值是(shi)恒定(ding)的(de),可通過控制著(zhu)(zhu)色電位(wei)差(cha)值來獲得具體的(de)顏色。著(zhu)(zhu)色電位(wei)差(cha)和時間與顏色的(de)關(guan)系見(jian)表8-27。
由表8-27可知,要獲得理想的顏色(se),須同時控制好(hao)著色(se)時間(jian)和色(se)電位差。
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. 性能測試
檢測結果如下(xia):
①. 耐蝕性
按GB1771-79標準(zhun):144小時(shi)中性鹽霧(wu)實驗(yan)不(bu)變(bian)色(se)。
②. 耐(nai)磨性
按GB1768-79,橡皮輪加壓500g摩擦200次不變色。
③. 耐熱(re)性
按GB 1735-79標準,200℃加熱24小時(shi),膜層顏色不變(bian),無(wu)起(qi)泡開裂(lie)現(xian)象。
④. 耐(nai)油污性
在植物油中浸(jin)泡24小時,膜層顏色不變。