不銹鋼化學著色配方 25 (見表8-9),本配方由(you)西安電子科技大學理學院 劉(liu)忠(zhong)寶、梁燕萍于(yu)2008年10月提出。
他們為了降低不銹鋼化學著色的高溫條件(原為90℃),在CrO3-H2SO4著色體系中加人過渡金屬無機鹽添加劑,對不銹鋼進行化學著色,使用正交設計的方法優化工藝條件為鉻酐250g/L,著色溫度60℃,添加劑用量5g/L,得到不同顏色的不銹鋼,并對不銹鋼的性能進行測定,結果表明,添加劑的使用可明顯降低著色溫度,減少鉻酸揮發帶來的環境污染,同時,彩色鈍化膜保持良好的性能。
1. 工藝流程
材料(AISI304不銹鋼 06Cr19Ni10) → 除油(常規堿性除油)→ 水洗 → 化學拋光(227mL 濃硫酸、67mL 濃鹽酸、40mL 濃硝酸、5g/L 明膠,溫度 80℃,時間 10s) → 水洗 → 酸活化(8%硫酸,時間10s) → 化學著色(配方25) → 陰極硬化(250g/L 鉻酐,1.4mL/L 濃硫酸,電流密度 0.5~1A/d㎡, 室溫,10~15min)水洗 → 封閉(沸水或 2% Na2SiO3 水溶液煮沸10~25min) → 干燥。
2. 彩色(se)(se)膜顏色(se)(se)控制
著色裝置見圖8-27
化學著(zhu)色(se)(se)過程中,鈍化膜的(de)(de)(de)顏色(se)(se)隨電(dian)位(wei)、時間而變化,彩(cai)色(se)(se)膜的(de)(de)(de)厚(hou)度與膜的(de)(de)(de)顏色(se)(se)、膜的(de)(de)(de)電(dian)位(wei)存(cun)在著(zhu)對應(ying)的(de)(de)(de)關系。彩(cai)色(se)(se)膜的(de)(de)(de)厚(hou)度增(zeng)加,膜電(dian)位(wei)也(ye)增(zeng)加,鈍化膜則按照(zhao)藍(lan)、黃、紅(hong)、綠(lv)變化。實驗中采用控(kong)制(zhi)電(dian)位(wei)法控(kong)制(zhi)鈍化膜的(de)(de)(de)顏色(se)(se)。
3. 正交試驗
針對CrO3用量、著色溫度及附加劑用量進行優化選擇,確定最佳工藝,選用Lg(34)正交試驗表,因素水平表見表8-30。
正交試(shi)驗結果表明,在50℃時基本無(wu)法制備出滿意的彩色膜(mo)。溫(wen)度升(sheng)高,加快成膜(mo)質量。
CrO3的濃度以及添加劑ZnSO4的用量對成膜質量有較大的影響。正交試驗結果表明,最佳工藝為A2B2C2, 即鉻酐濃度 250g/L, 著色溫度 60℃, 添加劑用量 5g/L。
著(zhu)(zhu)色過(guo)(guo)程存(cun)在(zai)水分(fen)蒸發,鉻酸(suan)濃(nong)度改變(bian),隨著(zhu)(zhu)著(zhu)(zhu)色過(guo)(guo)程發生變(bian)化(hua),無法(fa)保證穩定、一致的狀態。使(shi)用(yong)控(kong)制(zhi)時間法(fa)控(kong)制(zhi)色澤重現性(xing)較差,鈍化(hua)膜(mo)色澤對電(dian)位差呈穩定對應關系,控(kong)制(zhi)電(dian)位差法(fa)控(kong)制(zhi)鈍化(hua)膜(mo)顏色重現性(xing)好。
化(hua)學著色(se)溫度(du)降低(di)、溶液水(shui)分(fen)揮發降低(di)而穩定,易于控制,重現性好(hao),彩色(se)鈍化(hua)膜性能(neng)良好(hao)。