不銹鋼化學著色配方 25 (見表8-9),本配(pei)方由(you)西(xi)安(an)電子科技大學理學院 劉(liu)忠寶、梁燕萍于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(xiu)鋼(gang) 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. 彩色膜顏色控制
著色(se)裝置見圖8-27
化(hua)學著色(se)(se)(se)過程中(zhong)(zhong),鈍化(hua)膜(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)隨電位、時間而變化(hua),彩(cai)色(se)(se)(se)膜(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)厚度與膜(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)、膜(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)電位存在著對應的(de)關系。彩(cai)色(se)(se)(se)膜(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)厚度增加,膜(mo)(mo)(mo)(mo)電位也增加,鈍化(hua)膜(mo)(mo)(mo)(mo)則按照藍、黃(huang)、紅、綠變化(hua)。實(shi)驗中(zhong)(zhong)采用控制電位法控制鈍化(hua)膜(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)顏(yan)(yan)色(se)(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(zheng)交試(shi)驗(yan)結果(guo)表明(ming),在(zai)50℃時基本無法制備出滿(man)意的彩色膜(mo)。溫度升(sheng)高,加快成(cheng)膜(mo)質(zhi)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。
著色(se)過程(cheng)存在水分(fen)蒸發,鉻酸濃度(du)改變,隨著著色(se)過程(cheng)發生變化,無法(fa)保證(zheng)穩定、一致的狀(zhuang)態(tai)。使用(yong)控(kong)制(zhi)時間(jian)法(fa)控(kong)制(zhi)色(se)澤(ze)(ze)重現性(xing)(xing)較差,鈍(dun)化膜(mo)色(se)澤(ze)(ze)對電(dian)位差呈穩定對應關(guan)系,控(kong)制(zhi)電(dian)位差法(fa)控(kong)制(zhi)鈍(dun)化膜(mo)顏(yan)色(se)重現性(xing)(xing)好。
化學著色(se)溫度降低、溶液水分揮發降低而穩定,易于控制(zhi),重現性好,彩色(se)鈍化膜性能良好。