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(song)玉繼(ji)等人提出用(yong)生產流(liu)水線的方式進行(xing)不銹鋼彩(cai)色(se)處(chu)(chu)理,并且申請了專利。其裝(zhuang)置(zhi)示意圖(tu)見圖(tu)9-1。工藝采用(yong)方波電(dian)流(liu)進行(xing)著色(se)處(chu)(chu)理。溶液(ye)是鉻(ge)酐和硫(liu)酸體(ti)系。通(tong)過控(kong)制陽極電(dian)流(liu)值(zhi)、陰極電(dian)流(liu)值(zhi)、頻率和通(tong)電(dian)時間來獲(huo)得(de)所需的顏(yan)色(se),與(yu)化學著色(se)法(fa)相(xiang)比,重現性(xing)很好,顏(yan)色(se)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色(se)不銹(xiu)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(la)和(he)(he)勞(lao)W.納卡(ka)雅馬M嘗試(shi)用(yong)三(san)(san)角波(bo)電流脈沖法(fa)進行著(zhu)色(se)(se),著(zhu)色(se)(se)可在室溫下(xia)進行。要(yao)獲得特定的(de)(de)顏(yan)色(se)(se),必(bi)須調整好(hao)適當的(de)(de)Imax、Imin和(he)(he)r(三(san)(san)角波(bo)周(zhou)期值)。著(zhu)色(se)(se)膜的(de)(de)厚度(du)與(yu)電解時間和(he)(he)r的(de)(de)對數呈線性關系。K.奧格(ge)拉(la)用(yong)紫外分光光度(du)計測量(liang)了著(zhu)色(se)(se)膜的(de)(de)厚度(du)。著(zhu)色(se)(se)膜的(de)(de)厚度(du)可用(yong)下(xia)式來(lai)估算:


  式(shi)中(zhong),λ為著(zhu)色膜(mo)的(de)反(fan)射(she)(she)光(guang)譜(pu)中(zhong)最(zui)大(da)反(fan)射(she)(she)系(xi)(xi)數對應的(de)波長(chang);λ'為著(zhu)色膜(mo)的(de)反(fan)射(she)(she)光(guang)譜(pu)中(zhong)最(zui)小(xiao)反(fan)射(she)(she)系(xi)(xi)數對應的(de)波長(chang);n為化膜(mo)的(de)折(zhe)射(she)(she)系(xi)(xi)數。


  隨(sui)著通電時間的(de)延(yan)長,工(gong)作的(de)顏色(se)按照褐(he)色(se)→黃色(se)→紅色(se)→藍(lan)色(se)→綠色(se)的(de)順序變化。


  5. J.N.金、S.J.歐、S.C.李等人研究在(zai)正(zheng)弦波(bo)、正(zheng)弦波(bo)+直(zhi)流、正(zheng)弦波(bo)+方波(bo)這3種(zhong)電流信號的(de)(de)作用下(xia),得到不同類型的(de)(de)著色(se)膜,都具(ju)有良(liang)好的(de)(de)性(xing)能。


  6. 郭稚(zhi)弧、賈法龍、邱于兵研(yan)究(jiu)三(san)角波電流(liu)掃描法制(zhi)備彩色(se)(se)不銹鋼(gang)。通過(guo)正交試驗探討最佳工(gong)藝參數,并(bing)對著色(se)(se)膜的(de)(de)(de)各項性能做了測試,耐磨性能較好。此工(gong)藝對曲面著色(se)(se)也(ye)有(you)良好的(de)(de)(de)適(shi)應性,把試片彎成90°后進行著色(se)(se),顏(yan)色(se)(se)也(ye)很(hen)(hen)均勻,重(zhong)現性也(ye)很(hen)(hen)好。只要控制(zhi)好工(gong)藝參數就可以(yi)獲得預期(qi)的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)(se)。溫(wen)度對于顏(yan)色(se)(se)的(de)(de)(de)控制(zhi)有(you)很(hen)(hen)大的(de)(de)(de)影響,溫(wen)度越高,著色(se)(se)速率越快。


  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(li)曉煜(yu)、謝致微(wei)、張文雄等(deng)人研究了不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼陽(yang)極(ji)氧化成金黃(huang)色。著(zhu)色液中鉻酐20g/L,硫(liu)酸400mL/L,硫(liu)酸錳3g/L,添加劑 YZ-03 40g/L,乙酸鈉10.5g/L,電流密(mi)度為0.4A/d㎡,此工(gong)藝主要是用于(yu)形成金黃(huang)色的著(zhu)色膜(mo),對于(yu)其他顏色則難以實現。不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在如(ru)此低的鉻酐濃度下的著(zhu)色液中,如(ru)果沒(mei)有電流通入,即使浸泡(pao)數小時(shi)也不(bu)(bu)著(zhu)色。


  9. 方(fang)景禮、劉琴(qin)、韓克(ke)平、陳耀輝等人研究(jiu)了在(zai)鉬酸鈉溶(rong)液中將不銹(xiu)(xiu)鋼成功鍍覆(fu)上(shang)一(yi)層(ceng)藍色膜。不銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)陰極電流的作(zuo)用下,表面沉積上(shang)一(yi)層(ceng)鉬的復雜化(hua)合物(wu)。膜厚度約為42.7μm.


  10. 奧格拉(la)K、沙庫來K、烏哈拉(la)S等人研(yan)究(jiu)了在(zai)(zai)室溫下(xia)用交(jiao)流電(dian)(dian)(dian)(dian)位脈沖(chong)法(fa)的(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)著(zhu)色。他(ta)們首先以(yi)20mV/min和(he)(he)60mV/min的(de)掃描速率(lv)做了奧氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)在(zai)(zai)著(zhu)色液中的(de)動(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)位極化(hua)曲線,發現(xian)不(bu)(bu)銹鋼(gang)開始過(guo)鈍化(hua)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)位為1.2V,隨著(zhu)電(dian)(dian)(dian)(dian)位的(de)增加(jia),過(guo)鈍化(hua)電(dian)(dian)(dian)(dian)流達到(dao)一個(ge)極限值。根據這個(ge)極化(hua)曲線,確定了方波電(dian)(dian)(dian)(dian)位的(de)Emax和(he)(he)Emin,但Emax不(bu)(bu)能太(tai)大,否則生成(cheng)的(de)氧(yang)化(hua)膜(mo)會發生部分(fen)溶(rong)解。脈沖(chong)幅度和(he)(he)寬(kuan)度對(dui)著(zhu)色情(qing)況(kuang)也有影響(xiang)。在(zai)(zai)這種實驗條件下(xia),最(zui)佳的(de)脈沖(chong)幅度應該在(zai)(zai)0.4~0.44V.這種方法(fa)可(ke)以(yi)在(zai)(zai)室溫下(xia)對(dui)不(bu)(bu)銹鋼(gang)進行著(zhu)色,著(zhu)色速率(lv)較快。但是,電(dian)(dian)(dian)(dian)位法(fa)比電(dian)(dian)(dian)(dian)流法(fa)在(zai)(zai)生產(chan)中操作(zuo)起來較麻煩,因(yin)為不(bu)(bu)同的(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)自然電(dian)(dian)(dian)(dian)位不(bu)(bu)完全一致,選擇的(de)極化(hua)電(dian)(dian)(dian)(dian)位不(bu)(bu)相同。目(mu)前這種方法(fa)已有幾(ji)個(ge)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. 日新(xin)制(zhi)鋼公司提出的(de)電(dian)解(jie)著色(se)(se)工藝,是先將不銹(xiu)鋼工件在5%硅酸鈉(na)溶液(ye)中(zhong)于85℃和5A/d㎡的(de)電(dian)流(liu)密(mi)度下(xia)進行45秒的(de)電(dian)化學(xue)除油,水(shui)洗后浸入室溫(wen)10%鹽酸中(zhong)洗滌30s,水(shui)洗后即浸人含(han)鉻酐并(bing)添加適量三價鉻離(li)子的(de)稀鉻酐硫(liu)酸溶液(ye)中(zhong),不銹(xiu)鋼作陰極(ji),在5~15A/d㎡和液(ye)溫(wen)35~50℃的(de)條(tiao)件下(xia)電(dian)解(jie)5~20s,表(biao)面預鍍上一(yi)層致(zhi)密(mi)的(de)金屬鉻(0.6~1.0mg/d㎡).然后在含(han)鉻酐10~50g/L的(de)電(dian)解(jie)液(ye)中(zhong),在陰極(ji)電(dian)流(liu)密(mi)度3~15A/dm、槽溫(wen)15~45℃的(de)條(tiao)件下(xia)電(dian)解(jie)5~20s,便獲得(de)色(se)(se)調優雅(ya)、性(xing)能良好(hao)的(de)彩色(se)(se)表(biao)面氧化膜。


  13. 傅綺君在手術(shu)器械呈本(ben)色(se)(se)表(biao)面處理(保持拋光色(se)(se)澤并要求(qiu)達到(dao)抗蝕性能(neng)(neng))中采用(yong)電(dian)化(hua)學(xue)方法(fa),使(shi)表(biao)面產生一(yi)層(ceng)透明致(zhi)密的(de)氧化(hua)膜(mo)覆蓋(gai)層(ceng)。硫酸(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)或(huo)硼酸(suan)(suan)5%~10%(質量分數),鉬酸(suan)(suan)或(huo)鉬酸(suan)(suan)鹽5~10g/L,陽(yang)極電(dian)流密度1~10A/d㎡,溫度20~70℃,時間5~20min;或(huo)鉻酐250g/L,硫酸(suan)(suan)2.5g/L,鉬酸(suan)(suan)鹽1~5g/L,工(gong)藝條(tiao)(tiao)件相同(tong)。所(suo)生成(cheng)(cheng)的(de)氧化(hua)膜(mo)穩定,膜(mo)層(ceng)達1.0~20.0nm.此外(wai),還(huan)可用(yong)手術(shu)器械經(jing)手工(gong)拋光后(hou)(Ra≤0.8μm)在特殊的(de)電(dian)化(hua)學(xue)工(gong)藝條(tiao)(tiao)件下用(yong)無(wu)機酸(suan)(suan)加消(xiao)光劑達到(dao)柔色(se)(se)的(de)無(wu)光澤的(de)處理。柔色(se)(se)膜(mo)的(de)厚(hou)度達到(dao)300.0~600.0nm(經(jing)AES俄歇電(dian)子能(neng)(neng)譜(pu)或(huo)XPSX射(she)線光電(dian)子能(neng)(neng)譜(pu)分析),反光系數<30%.除(chu)此之外(wai),還(huan)可用(yong)堿性著色(se)(se)液,以電(dian)化(hua)學(xue)方法(fa)在手術(shu)器械的(de)表(biao)面形成(cheng)(cheng)一(yi)層(ceng)致(zhi)密的(de)具有一(yi)定厚(hou)度的(de)彩(cai)色(se)(se)膜(mo)。


  14. 安成強、韓玉梅、車永泉研究了304不(bu)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. 周一揚、吳繼民采用不銹鋼(gang)(gang)(gang)在硫(liu)酸(suan)水溶液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)以恒電位方波充(chong)電法使(shi)不銹鋼(gang)(gang)(gang)表面產(chan)生彩色膜。溶液(ye)(ye)不含(han)鉻(ge)酸(suan),有(you)望(wang)能克(ke)服不銹鋼(gang)(gang)(gang)在鉻(ge)酸(suan)溶液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)浸泡時(shi)間(jian)較(jiao)長,有(you)時(shi)表面有(you)粗糙現象產(chan)生的缺點,而且要得到均勻一致(zhi)的著(zhu)色膜有(you)一定的難(nan)度(du),難(nan)于控制。溶液(ye)(ye)成分為2mol/L的硫(liu)酸(suan),相當于196g/L,采用的脈沖電位范(fan)圍(wei)為0.1~0.9V,脈沖時(shi)間(jian)為0.001~0.100s.著(zhu)色顏(yan)色為藍(lan)色、紫色和黑色,沒有(you)明顯的中(zhong)(zhong)間(jian)色出現。這種(zhong)膜的生成,推測是(shi)由于膜/溶液(ye)(ye)的表面鉻(ge)離子的生成與(yu)還原所致(zhi)。實驗采用中(zhong)(zhong)等含(han)鉻(ge)量的不銹鋼(gang)(gang)(gang)1Cr17。


  16. 張俊喜(xi)、周國定、喬亦男、曹楚南、張鑒清等(deng)人提出(chu)了一種(zhong)(zhong)新的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼著色(se)(se)方法(fa)(fa)(fa)-載波鈍(dun)化(hua)(hua)著色(se)(se),即在無鉻的(de)(de)(de)硫(liu)酸溶液中(zhong)用載波鈍(dun)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)電化(hua)(hua)學(xue)方法(fa)(fa)(fa)得到各種(zhong)(zhong)色(se)(se)彩(cai)的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼表面(mian)。同時(shi)研(yan)究了載波鈍(dun)化(hua)(hua)著色(se)(se)膜(mo)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)質(zhi)。研(yan)究結(jie)果表明,不銹(xiu)鋼表面(mian)的(de)(de)(de)色(se)(se)彩(cai)是由(you)于膜(mo)的(de)(de)(de)干(gan)(gan)涉(she)所致的(de)(de)(de),膜(mo)層結(jie)構呈(cheng)微晶(jing)-非晶(jing)過(guo)渡態,與(yu)化(hua)(hua)學(xue)著色(se)(se)法(fa)(fa)(fa)所得膜(mo)層的(de)(de)(de)結(jie)構是相近(jin)的(de)(de)(de),而(er)且膜(mo)層的(de)(de)(de)導(dao)電性(xing)(xing)測試(shi)表明,載波鈍(dun)化(hua)(hua)著色(se)(se)膜(mo)有半導(dao)體(ti)性(xing)(xing)質(zhi),膜(mo)層的(de)(de)(de)導(dao)電具有整流(liu)性(xing)(xing)。從干(gan)(gan)涉(she)原理(li)出(chu)發,可作(zuo)出(chu)不銹(xiu)鋼載波鈍(dun)化(hua)(hua)著色(se)(se)工藝中(zhong)色(se)(se)彩(cai)的(de)(de)(de)控(kong)制方法(fa)(fa)(fa),通過(guo)對載波參(can)數的(de)(de)(de)調節,就(jiu)可以得到不同色(se)(se)彩(cai)的(de)(de)(de)表面(mian)膜(mo)。


  17. 鄧姝皓、龔竹青、柳(liu)勇采(cai)用化學浸漬法、電解著(zhu)(zhu)(zhu)色法均(jun)可以將304不(bu)(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)(zhu)(zhu)色生成(cheng)(cheng)啞光銀(yin)灰色外(wai)觀。化學著(zhu)(zhu)(zhu)色液(ye)的(de)(de)(de)組成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)硫酸100mL/L,添(tian)加劑A為(wei)(wei)40~60mL/L,添(tian)加劑B為(wei)(wei)90~110mL/L.電解著(zhu)(zhu)(zhu)色液(ye)的(de)(de)(de)主要組成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)100mL/L硫酸,50~60g/L鉻酐,電流(liu)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)在0.4~0.6A/d㎡。對(dui)于(yu)電解著(zhu)(zhu)(zhu)色,電流(liu)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)是成(cheng)(cheng)膜(mo)的(de)(de)(de)關鍵(jian)因素。電流(liu)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)越(yue)(yue)(yue)大(da),失重越(yue)(yue)(yue)多,成(cheng)(cheng)膜(mo)越(yue)(yue)(yue)致(zhi)密(mi)(mi)(mi)。相同電流(liu)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)下,脈沖著(zhu)(zhu)(zhu)色的(de)(de)(de)膜(mo)比直流(liu)著(zhu)(zhu)(zhu)色的(de)(de)(de)膜(mo)要致(zhi)密(mi)(mi)(mi)。鉻酐濃度(du)(du)越(yue)(yue)(yue)大(da),失重越(yue)(yue)(yue)小(xiao),成(cheng)(cheng)膜(mo)越(yue)(yue)(yue)慢。X衍(yan)射和(he)掃描電鏡顯示,成(cheng)(cheng)膜(mo)后的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼表面(mian)晶粒細小(xiao)、致(zhi)密(mi)(mi)(mi),形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)是Ni2O3、Cr2O3、TiO等致(zhi)密(mi)(mi)(mi)的(de)(de)(de)氧化膜(mo)。著(zhu)(zhu)(zhu)色不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)和(he)耐高溫(wen)性(xing)(xing)優于(yu)未著(zhu)(zhu)(zhu)色的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼。


  18. 南紅(hong)艷、張躍(yue)敏(min)、尹(yin)新斌、徐可等人(ren)對電(dian)(dian)化(hua)學不(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)色(se)(se)工藝(yi)進行(xing)了系統的(de)研究(jiu)。通(tong)過(guo)電(dian)(dian)流變化(hua)研究(jiu)著(zhu)色(se)(se)的(de)變化(hua)規律(lv),得出(chu)對于每一種顏色(se)(se),電(dian)(dian)量密度與著(zhu)色(se)(se)時間的(de)對應關系基本(ben)上是線性的(de)。提出(chu)電(dian)(dian)量控制不(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)色(se)(se)能提高電(dian)(dian)化(hua)學不(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)色(se)(se)工藝(yi)的(de)效(xiao)率。電(dian)(dian)化(hua)學不(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)色(se)(se)工藝(yi)時間短,效(xiao)率高,顏色(se)(se)豐富(fu)。


  19. 巴(ba)赫氏洛夫介紹了不(bu)銹鋼在重鉻酸(suan)鈉(na)和硫酸(suan)混合液中的電化學(xue)氧(yang)化著色。