1. C.J.林和J.G.杜研究用脈沖電流的方法對不銹鋼進行著色,同時研究膜的力學性能。著色溶液為鉻酐和硫酸體系,脈沖電流信號形狀為矩形方波,通過改變參數I1(正電流值)、I2(負電流值)、T1(正電流持續時間)和T2(負電流持續時間),研究不同脈沖電流信號變化下不銹鋼的著色情況。由脈沖獲得的著色膜具有良好的附著性和延展性。色膜經SEM分析,其晶粒大小為5nm,顯示出近乎非晶態的組織。在施加脈沖信號的過程中,陽極電流伴隨著陽極反應,陰極電流伴隨著陰極反應,在特定的信號參數范圍內,著色膜的厚度與通人的總電量呈正比。因此,可通過控制輸人的總電量來得到特定厚度的著色膜,從而達到控制顏色的目的。采用此方法,顏色的重現性較化學法的好,此法是在75℃溫度下進行的。


  2. 宋玉(yu)繼等人提出用生產流(liu)水線的(de)方式進行(xing)不銹鋼彩色處理,并且(qie)申請了(le)專(zhuan)利。其裝置示意(yi)圖見圖9-1。工藝(yi)采(cai)用方波電(dian)流(liu)進行(xing)著色處理。溶液是鉻(ge)酐和硫酸體系。通(tong)過控制陽(yang)極電(dian)流(liu)值(zhi)、陰極電(dian)流(liu)值(zhi)、頻率和通(tong)電(dian)時間來獲得(de)所需的(de)顏色,與化(hua)學著色法相(xiang)比,重現性很好(hao),顏色非常均勻(yun)。


圖 1.jpg


  3. 廖小珍、錢道蓀、朱新運研究了交流方波電解法制備彩(cai)色(se)不銹鋼。用交流方波電解著色法可以制備茶色、藍色、黃色、紅色、綠色等系列的十多種色調不同的彩色不銹鋼,色彩均勻亮麗,重現性好。具體顏色取決于電流密度、方波周期、通電周期數,顏色控制容易。采用該法,可降低著色液溫度至55℃,可以縮短著色時間。


  4. K.奧格(ge)拉和(he)勞(lao)W.納(na)卡雅馬M嘗試(shi)用三角波電(dian)流脈沖法(fa)進行著色(se),著色(se)可在室溫(wen)下(xia)(xia)進行。要(yao)獲得特(te)定(ding)的(de)顏色(se),必須(xu)調整好適當的(de)Imax、Imin和(he)r(三角波周期值(zhi))。著色(se)膜(mo)的(de)厚度與電(dian)解時間和(he)r的(de)對數呈線性關系(xi)。K.奧格(ge)拉用紫外分光光度計(ji)測量(liang)了著色(se)膜(mo)的(de)厚度。著色(se)膜(mo)的(de)厚度可用下(xia)(xia)式來(lai)估算(suan):


  式中,λ為(wei)著色膜(mo)(mo)的(de)反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)(she)光譜(pu)中最(zui)大(da)反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)(she)系(xi)數對應的(de)波(bo)長;λ'為(wei)著色膜(mo)(mo)的(de)反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)(she)光譜(pu)中最(zui)小反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)(she)系(xi)數對應的(de)波(bo)長;n為(wei)化膜(mo)(mo)的(de)折射(she)(she)(she)系(xi)數。


  隨著(zhu)通(tong)電時(shi)間的延長,工作的顏色(se)(se)按照褐色(se)(se)→黃色(se)(se)→紅色(se)(se)→藍(lan)色(se)(se)→綠色(se)(se)的順序(xu)變(bian)化。


  5. J.N.金(jin)、S.J.歐、S.C.李等人(ren)研究(jiu)在正弦波(bo)、正弦波(bo)+直(zhi)流(liu)、正弦波(bo)+方波(bo)這3種(zhong)電(dian)流(liu)信(xin)號(hao)的作用下,得到不同(tong)類型的著色膜,都具有良好(hao)的性能。


  6. 郭(guo)稚弧、賈法龍、邱于兵研(yan)究三角波電流掃(sao)描(miao)法制備彩色(se)(se)(se)(se)不銹鋼(gang)。通過正交試驗探(tan)討最(zui)佳(jia)工(gong)藝(yi)(yi)參數,并對著(zhu)色(se)(se)(se)(se)膜的(de)各項性(xing)能(neng)做了測試,耐磨性(xing)能(neng)較好(hao)。此工(gong)藝(yi)(yi)對曲(qu)面著(zhu)色(se)(se)(se)(se)也(ye)有良好(hao)的(de)適(shi)應性(xing),把試片(pian)彎成90°后進行著(zhu)色(se)(se)(se)(se),顏色(se)(se)(se)(se)也(ye)很均勻,重現(xian)性(xing)也(ye)很好(hao)。只要控制好(hao)工(gong)藝(yi)(yi)參數就可以(yi)獲得(de)預期(qi)的(de)顏色(se)(se)(se)(se)。溫度(du)對于顏色(se)(se)(se)(se)的(de)控制有很大的(de)影(ying)響,溫度(du)越(yue)高,著(zhu)色(se)(se)(se)(se)速率越(yue)快。


  7. 賈法龍、郭稚弧研究著色過程中,著色液中的雜質離子濃度的變化情況。在不銹鋼著色過程中,反應產生的雜質離子,如Fe3+、Cr3+、Ni2+的濃度不斷增加,這三種離子的含量是影響著色重現性的重要因素。對著色溶液體系建立可行的分析方法,對雜質離子的影響進行研究,發現隨著電解著色時間的延長,鉻離子濃度增加最快,鐵離子和鎳離子的濃度增加較慢。在Cr3+≤2.0g/L、Fe3+≤600mg/L、Ni2+≤184mg/L的范圍內,著色膜的重現性可得到保證。著色膜的EPMA分析表明,電化學著色得到的膜比化學法著色的膜要致密,耐磨性要好。他們還研究了低頻方波電化學著色法制備彩色不銹鋼,此法獲得的顏色均勻,容易控制,重現性好。


  8. 李曉(xiao)煜(yu)、謝致微(wei)、張文雄等人研究了(le)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼陽極氧化(hua)成金黃(huang)(huang)色。著色液(ye)(ye)中鉻(ge)酐20g/L,硫(liu)酸(suan)400mL/L,硫(liu)酸(suan)錳3g/L,添加劑 YZ-03 40g/L,乙酸(suan)鈉(na)10.5g/L,電流密度為(wei)0.4A/d㎡,此工藝主(zhu)要(yao)是用于形(xing)成金黃(huang)(huang)色的(de)著色膜(mo),對于其他顏色則難以實現。不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在如(ru)此低的(de)鉻(ge)酐濃度下的(de)著色液(ye)(ye)中,如(ru)果(guo)沒有電流通入(ru),即使浸泡數小時也不(bu)(bu)著色。


  9. 方景禮、劉琴、韓克(ke)平、陳耀輝等人研(yan)究了在(zai)鉬酸鈉(na)溶(rong)液中將不(bu)銹鋼成功鍍覆上(shang)(shang)一(yi)層(ceng)藍(lan)色膜(mo)。不(bu)銹鋼在(zai)陰極(ji)電流(liu)的作用下,表面沉積上(shang)(shang)一(yi)層(ceng)鉬的復雜化(hua)合物。膜(mo)厚度約為42.7μm.


  10. 奧(ao)格拉K、沙庫來(lai)K、烏哈拉S等人研究了(le)在(zai)室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)用交(jiao)流電(dian)(dian)位(wei)(wei)脈(mo)沖(chong)法(fa)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹鋼著(zhu)(zhu)色。他們首先以(yi)20mV/min和(he)60mV/min的(de)(de)掃描速率做了(le)奧(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼在(zai)著(zhu)(zhu)色液中的(de)(de)動電(dian)(dian)位(wei)(wei)極(ji)化(hua)曲線,發現不(bu)(bu)(bu)銹鋼開始過(guo)鈍化(hua)的(de)(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)為1.2V,隨(sui)著(zhu)(zhu)電(dian)(dian)位(wei)(wei)的(de)(de)增加,過(guo)鈍化(hua)電(dian)(dian)流達到(dao)一個極(ji)限值(zhi)。根據這個極(ji)化(hua)曲線,確定了(le)方(fang)波電(dian)(dian)位(wei)(wei)的(de)(de)Emax和(he)Emin,但(dan)Emax不(bu)(bu)(bu)能太大,否(fou)則(ze)生成的(de)(de)氧化(hua)膜(mo)會發生部分(fen)溶解(jie)。脈(mo)沖(chong)幅度(du)(du)和(he)寬度(du)(du)對(dui)著(zhu)(zhu)色情(qing)況也有影響。在(zai)這種實驗條件下(xia)(xia)(xia),最(zui)佳的(de)(de)脈(mo)沖(chong)幅度(du)(du)應該在(zai)0.4~0.44V.這種方(fang)法(fa)可(ke)以(yi)在(zai)室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)對(dui)不(bu)(bu)(bu)銹鋼進行著(zhu)(zhu)色,著(zhu)(zhu)色速率較(jiao)快。但(dan)是(shi),電(dian)(dian)位(wei)(wei)法(fa)比(bi)電(dian)(dian)流法(fa)在(zai)生產(chan)中操作起來(lai)較(jiao)麻煩,因為不(bu)(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)自(zi)然電(dian)(dian)位(wei)(wei)不(bu)(bu)(bu)完全(quan)一致(zhi),選擇的(de)(de)極(ji)化(hua)電(dian)(dian)位(wei)(wei)不(bu)(bu)(bu)相(xiang)同(tong)。目(mu)前(qian)這種方(fang)法(fa)已有幾個專利(li)。


  11. 因科電解著色法對鉻-鎳系不銹鋼工件著色處理時,在含有碳酸鈉(Na2CO3)、硅酸鈉(Na2SiO3)、鋁酸鈉等成分或含少量的硫酸中,在常溫下,在32~107A/dm電流密度下,進行交流電解,不同時間可獲得褐色、金黃色、紅色、綠色等不同的色彩。對13Cr鐵素體不銹鋼工件和18Cr8Ni奧氏體不銹鋼也可在含氫氧化鈉(NaOH)500~700g/L、鉻酸銨[(NH4)2CrO4]50~100g/L、氯化鈉20g/L的水溶液中作直流電解著色。改變電流密度或時間,可獲得預期的色彩。


  12. 日(ri)新制鋼公司提出的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)著色工藝,是(shi)先(xian)將(jiang)不銹(xiu)鋼工件在(zai)5%硅(gui)酸鈉溶液(ye)中(zhong)于85℃和5A/d㎡的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)密度(du)下(xia)進行45秒的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)化學(xue)除油,水(shui)洗(xi)后浸(jin)入室溫10%鹽酸中(zhong)洗(xi)滌30s,水(shui)洗(xi)后即浸(jin)人含(han)鉻(ge)酐并添加適(shi)量三價鉻(ge)離子的(de)(de)(de)(de)稀鉻(ge)酐硫酸溶液(ye)中(zhong),不銹(xiu)鋼作陰極(ji),在(zai)5~15A/d㎡和液(ye)溫35~50℃的(de)(de)(de)(de)條件下(xia)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)5~20s,表(biao)面預鍍上一層(ceng)致密的(de)(de)(de)(de)金屬鉻(ge)(0.6~1.0mg/d㎡).然后在(zai)含(han)鉻(ge)酐10~50g/L的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)液(ye)中(zhong),在(zai)陰極(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)密度(du)3~15A/dm、槽溫15~45℃的(de)(de)(de)(de)條件下(xia)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)5~20s,便(bian)獲得色調(diao)優雅、性能良(liang)好的(de)(de)(de)(de)彩色表(biao)面氧化膜。


  13. 傅(fu)綺君在手(shou)(shou)術(shu)(shu)器(qi)械呈本色(se)表面(mian)處(chu)理(li)(li)(保持拋光(guang)(guang)色(se)澤并要(yao)求達到抗蝕(shi)性能(neng))中采用電(dian)化(hua)學(xue)方法,使表面(mian)產(chan)生一層(ceng)透明致密的(de)(de)(de)氧化(hua)膜(mo)覆蓋(gai)層(ceng)。硫(liu)酸(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)或(huo)(huo)硼(peng)酸(suan)(suan)5%~10%(質(zhi)量分數),鉬酸(suan)(suan)或(huo)(huo)鉬酸(suan)(suan)鹽5~10g/L,陽極(ji)電(dian)流密度(du)1~10A/d㎡,溫度(du)20~70℃,時間(jian)5~20min;或(huo)(huo)鉻酐250g/L,硫(liu)酸(suan)(suan)2.5g/L,鉬酸(suan)(suan)鹽1~5g/L,工(gong)藝條件相同。所生成的(de)(de)(de)氧化(hua)膜(mo)穩定,膜(mo)層(ceng)達1.0~20.0nm.此外(wai),還(huan)(huan)可用手(shou)(shou)術(shu)(shu)器(qi)械經手(shou)(shou)工(gong)拋光(guang)(guang)后(Ra≤0.8μm)在特殊的(de)(de)(de)電(dian)化(hua)學(xue)工(gong)藝條件下用無機酸(suan)(suan)加消光(guang)(guang)劑達到柔色(se)的(de)(de)(de)無光(guang)(guang)澤的(de)(de)(de)處(chu)理(li)(li)。柔色(se)膜(mo)的(de)(de)(de)厚度(du)達到300.0~600.0nm(經AES俄歇電(dian)子(zi)能(neng)譜或(huo)(huo)XPSX射線光(guang)(guang)電(dian)子(zi)能(neng)譜分析),反光(guang)(guang)系數<30%.除此之外(wai),還(huan)(huan)可用堿性著色(se)液(ye),以(yi)電(dian)化(hua)學(xue)方法在手(shou)(shou)術(shu)(shu)器(qi)械的(de)(de)(de)表面(mian)形成一層(ceng)致密的(de)(de)(de)具(ju)有一定厚度(du)的(de)(de)(de)彩色(se)膜(mo)。


  14. 安成強、韓玉梅、車永泉研究了304不銹鋼(gang)在氫氧化鈉溶液中的電化學著色工藝。不同的工藝條件可得到不同的色膜,其電解液不僅成分簡單,溶液穩定,維護簡便,來源廣,成本低,且廢水處理容易。因膜是在堿性溶液中生成的,所以膜耐堿性,但不耐酸性。


  15. 周(zhou)一揚、吳繼民采(cai)用不銹鋼在硫(liu)酸水溶(rong)(rong)液(ye)中以恒電位方波充電法使不銹鋼表(biao)面(mian)產生彩色膜(mo)。溶(rong)(rong)液(ye)不含(han)(han)鉻酸,有(you)(you)望能克(ke)服不銹鋼在鉻酸溶(rong)(rong)液(ye)中浸泡時(shi)間(jian)較長,有(you)(you)時(shi)表(biao)面(mian)有(you)(you)粗糙(cao)現(xian)象產生的(de)缺點,而且要得(de)到均勻一致的(de)著(zhu)(zhu)色膜(mo)有(you)(you)一定的(de)難(nan)度,難(nan)于控(kong)制。溶(rong)(rong)液(ye)成分為(wei)2mol/L的(de)硫(liu)酸,相當于196g/L,采(cai)用的(de)脈沖電位范圍為(wei)0.1~0.9V,脈沖時(shi)間(jian)為(wei)0.001~0.100s.著(zhu)(zhu)色顏色為(wei)藍(lan)色、紫(zi)色和黑(hei)色,沒有(you)(you)明顯的(de)中間(jian)色出現(xian)。這(zhe)種膜(mo)的(de)生成,推測是由(you)于膜(mo)/溶(rong)(rong)液(ye)的(de)表(biao)面(mian)鉻離子的(de)生成與還原所致。實驗(yan)采(cai)用中等含(han)(han)鉻量的(de)不銹鋼1Cr17。


  16. 張(zhang)(zhang)俊喜(xi)、周國(guo)定、喬亦男、曹楚南、張(zhang)(zhang)鑒清等人提(ti)出(chu)了一(yi)種新的(de)不銹(xiu)鋼著色(se)(se)方法-載(zai)波鈍(dun)化(hua)著色(se)(se),即在(zai)無鉻的(de)硫(liu)酸溶液中(zhong)用載(zai)波鈍(dun)化(hua)的(de)電化(hua)學(xue)方法得(de)到各種色(se)(se)彩(cai)的(de)不銹(xiu)鋼表(biao)面。同時研(yan)究了載(zai)波鈍(dun)化(hua)著色(se)(se)膜(mo)(mo)的(de)性質(zhi)。研(yan)究結(jie)(jie)果表(biao)明(ming),不銹(xiu)鋼表(biao)面的(de)色(se)(se)彩(cai)是(shi)由于(yu)膜(mo)(mo)的(de)干涉所致的(de),膜(mo)(mo)層結(jie)(jie)構(gou)呈微(wei)晶-非(fei)晶過渡態,與(yu)化(hua)學(xue)著色(se)(se)法所得(de)膜(mo)(mo)層的(de)結(jie)(jie)構(gou)是(shi)相近(jin)的(de),而且膜(mo)(mo)層的(de)導(dao)電性測試表(biao)明(ming),載(zai)波鈍(dun)化(hua)著色(se)(se)膜(mo)(mo)有半導(dao)體性質(zhi),膜(mo)(mo)層的(de)導(dao)電具有整流性。從干涉原理出(chu)發,可作出(chu)不銹(xiu)鋼載(zai)波鈍(dun)化(hua)著色(se)(se)工(gong)藝中(zhong)色(se)(se)彩(cai)的(de)控制方法,通過對載(zai)波參數(shu)的(de)調(diao)節,就可以得(de)到不同色(se)(se)彩(cai)的(de)表(biao)面膜(mo)(mo)。


  17. 鄧姝(shu)皓、龔竹青、柳勇采(cai)用化(hua)學(xue)浸漬法、電(dian)(dian)解(jie)著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)法均可以將304不(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)生(sheng)成(cheng)(cheng)啞(ya)光銀灰色(se)(se)(se)外觀。化(hua)學(xue)著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)液的組(zu)(zu)成(cheng)(cheng)為硫(liu)酸100mL/L,添(tian)加劑(ji)A為40~60mL/L,添(tian)加劑(ji)B為90~110mL/L.電(dian)(dian)解(jie)著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)液的主要組(zu)(zu)成(cheng)(cheng)為100mL/L硫(liu)酸,50~60g/L鉻(ge)酐,電(dian)(dian)流密(mi)度在0.4~0.6A/d㎡。對(dui)于電(dian)(dian)解(jie)著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se),電(dian)(dian)流密(mi)度是成(cheng)(cheng)膜(mo)(mo)的關鍵因(yin)素(su)。電(dian)(dian)流密(mi)度越大,失重越多,成(cheng)(cheng)膜(mo)(mo)越致(zhi)(zhi)密(mi)。相(xiang)同電(dian)(dian)流密(mi)度下,脈沖著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)的膜(mo)(mo)比直流著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)的膜(mo)(mo)要致(zhi)(zhi)密(mi)。鉻(ge)酐濃度越大,失重越小(xiao),成(cheng)(cheng)膜(mo)(mo)越慢。X衍射和掃(sao)描電(dian)(dian)鏡顯(xian)示,成(cheng)(cheng)膜(mo)(mo)后的不(bu)銹(xiu)鋼表(biao)面晶粒細小(xiao)、致(zhi)(zhi)密(mi),形成(cheng)(cheng)的是Ni2O3、Cr2O3、TiO等致(zhi)(zhi)密(mi)的氧化(hua)膜(mo)(mo)。著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)不(bu)銹(xiu)鋼的耐蝕性和耐高溫性優于未著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)的不(bu)銹(xiu)鋼。


  18. 南紅艷(yan)、張躍敏、尹新斌、徐可(ke)等人對電(dian)(dian)化(hua)學(xue)不(bu)銹鋼著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)工(gong)藝進(jin)行了(le)系統的(de)研究。通過電(dian)(dian)流變化(hua)研究著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)的(de)變化(hua)規律(lv),得出對于每一(yi)種顏(yan)色(se),電(dian)(dian)量(liang)密度(du)與著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)時間的(de)對應關(guan)系基本(ben)上是線性的(de)。提出電(dian)(dian)量(liang)控(kong)制不(bu)銹鋼著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)能提高電(dian)(dian)化(hua)學(xue)不(bu)銹鋼著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)工(gong)藝的(de)效率(lv)。電(dian)(dian)化(hua)學(xue)不(bu)銹鋼著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)工(gong)藝時間短,效率(lv)高,顏(yan)色(se)豐富(fu)。


  19. 巴赫氏洛夫介紹了(le)不銹鋼在重鉻(ge)酸(suan)鈉和硫(liu)酸(suan)混(hun)合(he)液中的電(dian)化學氧化著(zhu)色。