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. 宋玉繼等(deng)人提出(chu)用生產流(liu)水線的(de)方式進行(xing)(xing)不(bu)銹鋼彩色處(chu)理(li),并且(qie)申請了專利(li)。其裝(zhuang)置示意圖見圖9-1。工藝采用方波(bo)電(dian)(dian)流(liu)進行(xing)(xing)著(zhu)色處(chu)理(li)。溶(rong)液是鉻酐和硫酸體系。通過控制陽極電(dian)(dian)流(liu)值(zhi)、陰極電(dian)(dian)流(liu)值(zhi)、頻率和通電(dian)(dian)時間(jian)來獲得所(suo)需的(de)顏(yan)色,與(yu)化學著(zhu)色法相(xiang)比(bi),重現(xian)性很好,顏(yan)色非常(chang)均勻。


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不銹(xiu)鋼(gang)。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.奧格拉和勞(lao)W.納卡雅馬M嘗(chang)試(shi)用三(san)角(jiao)(jiao)波電(dian)流脈(mo)沖法進行著色(se),著色(se)可(ke)在室溫下進行。要獲得(de)特定的(de)顏(yan)色(se),必須調整好適當(dang)的(de)Imax、Imin和r(三(san)角(jiao)(jiao)波周期(qi)值)。著色(se)膜(mo)的(de)厚(hou)度與電(dian)解(jie)時間和r的(de)對(dui)數呈(cheng)線(xian)性關系(xi)。K.奧格拉用紫外分光(guang)光(guang)度計測量了著色(se)膜(mo)的(de)厚(hou)度。著色(se)膜(mo)的(de)厚(hou)度可(ke)用下式來(lai)估算:


  式(shi)中,λ為著色膜的(de)反(fan)(fan)(fan)射光(guang)譜中最大反(fan)(fan)(fan)射系(xi)數(shu)(shu)對應的(de)波長;λ'為著色膜的(de)反(fan)(fan)(fan)射光(guang)譜中最小反(fan)(fan)(fan)射系(xi)數(shu)(shu)對應的(de)波長;n為化膜的(de)折(zhe)射系(xi)數(shu)(shu)。


  隨著通電時間的延(yan)長,工作(zuo)的顏色(se)按照褐色(se)→黃(huang)色(se)→紅(hong)色(se)→藍色(se)→綠(lv)色(se)的順序(xu)變化。


  5. J.N.金、S.J.歐(ou)、S.C.李等人(ren)研(yan)究(jiu)在正(zheng)弦(xian)(xian)波(bo)、正(zheng)弦(xian)(xian)波(bo)+直流、正(zheng)弦(xian)(xian)波(bo)+方(fang)波(bo)這3種電流信號(hao)的作用下,得(de)到不同類型(xing)的著色膜,都具有良(liang)好的性(xing)能(neng)。


  6. 郭稚(zhi)弧、賈法龍、邱(qiu)于(yu)兵研(yan)究三(san)角波電流掃描法制備彩色(se)(se)不銹鋼。通過(guo)正交試(shi)驗探討(tao)最佳工(gong)藝(yi)參數(shu),并對著(zhu)(zhu)色(se)(se)膜(mo)的各項(xiang)性能做了測試(shi),耐磨性能較好(hao)。此工(gong)藝(yi)對曲面著(zhu)(zhu)色(se)(se)也(ye)有良好(hao)的適(shi)應性,把試(shi)片彎成90°后進行著(zhu)(zhu)色(se)(se),顏色(se)(se)也(ye)很均勻,重現性也(ye)很好(hao)。只要控制好(hao)工(gong)藝(yi)參數(shu)就可以獲得預(yu)期的顏色(se)(se)。溫度對于(yu)顏色(se)(se)的控制有很大的影響,溫度越高,著(zhu)(zhu)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. 李曉煜、謝(xie)致微、張文雄(xiong)等人研究了(le)不(bu)銹(xiu)鋼陽極氧化成(cheng)(cheng)金黃色。著(zhu)(zhu)(zhu)色液中(zhong)(zhong)鉻酐(gan)20g/L,硫(liu)酸400mL/L,硫(liu)酸錳3g/L,添(tian)加劑 YZ-03 40g/L,乙酸鈉10.5g/L,電流密度(du)為0.4A/d㎡,此工藝主(zhu)要(yao)是用(yong)于形成(cheng)(cheng)金黃色的(de)著(zhu)(zhu)(zhu)色膜,對于其(qi)他顏色則難以(yi)實現(xian)。不(bu)銹(xiu)鋼在如(ru)(ru)此低的(de)鉻酐(gan)濃度(du)下的(de)著(zhu)(zhu)(zhu)色液中(zhong)(zhong),如(ru)(ru)果沒有電流通入,即使浸泡數小(xiao)時也(ye)不(bu)著(zhu)(zhu)(zhu)色。


  9. 方(fang)景(jing)禮、劉琴、韓克平、陳耀輝等人(ren)研究了在鉬酸鈉溶液(ye)中將(jiang)不銹(xiu)鋼成功鍍覆上一層(ceng)藍色膜(mo)。不銹(xiu)鋼在陰極電流的(de)作用下,表(biao)面沉積上一層(ceng)鉬的(de)復雜化合物。膜(mo)厚度約(yue)為(wei)42.7μm.


  10. 奧格拉(la)K、沙庫來K、烏哈拉(la)S等人研究了在(zai)(zai)室溫下(xia)用(yong)交流(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)脈沖法的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼著色。他們首先以20mV/min和60mV/min的(de)(de)(de)(de)掃描(miao)速率做了奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼在(zai)(zai)著色液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)動電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)極(ji)(ji)化曲(qu)線(xian),發現不(bu)(bu)銹(xiu)鋼開始過鈍化的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)為(wei)1.2V,隨(sui)著電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)的(de)(de)(de)(de)增加,過鈍化電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)達到(dao)一個極(ji)(ji)限值。根(gen)據這(zhe)(zhe)個極(ji)(ji)化曲(qu)線(xian),確定了方(fang)波電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)的(de)(de)(de)(de)Emax和Emin,但Emax不(bu)(bu)能太大,否則生成的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化膜會發生部分溶解。脈沖幅度和寬度對著色情況也有影響。在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)種實(shi)驗條件(jian)下(xia),最佳的(de)(de)(de)(de)脈沖幅度應(ying)該在(zai)(zai)0.4~0.44V.這(zhe)(zhe)種方(fang)法可以在(zai)(zai)室溫下(xia)對不(bu)(bu)銹(xiu)鋼進行著色,著色速率較快。但是,電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)法比電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)法在(zai)(zai)生產中(zhong)操作起來較麻(ma)煩,因為(wei)不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)自然電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)不(bu)(bu)完全一致,選(xuan)擇的(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)化電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)不(bu)(bu)相同(tong)。目(mu)前這(zhe)(zhe)種方(fang)法已有幾個專利。


  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. 日新制鋼公司(si)提出的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)解著色工藝,是(shi)先將(jiang)不銹鋼工件在(zai)5%硅酸鈉溶液(ye)中(zhong)(zhong)于85℃和5A/d㎡的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)密度下(xia)進行45秒的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)化學除油,水洗后浸入室溫10%鹽(yan)酸中(zhong)(zhong)洗滌(di)30s,水洗后即浸人(ren)含(han)(han)鉻(ge)(ge)酐并(bing)添(tian)加適量三(san)價鉻(ge)(ge)離子的(de)(de)(de)(de)稀鉻(ge)(ge)酐硫酸溶液(ye)中(zhong)(zhong),不銹鋼作(zuo)陰極,在(zai)5~15A/d㎡和液(ye)溫35~50℃的(de)(de)(de)(de)條(tiao)(tiao)件下(xia)電(dian)(dian)解5~20s,表面預鍍(du)上一層致密的(de)(de)(de)(de)金屬鉻(ge)(ge)(0.6~1.0mg/d㎡).然后在(zai)含(han)(han)鉻(ge)(ge)酐10~50g/L的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)解液(ye)中(zhong)(zhong),在(zai)陰極電(dian)(dian)流(liu)密度3~15A/dm、槽溫15~45℃的(de)(de)(de)(de)條(tiao)(tiao)件下(xia)電(dian)(dian)解5~20s,便獲得(de)色調(diao)優雅、性能良好的(de)(de)(de)(de)彩色表面氧化膜(mo)。


  13. 傅綺君在(zai)手(shou)(shou)術(shu)器(qi)械呈(cheng)本(ben)色(se)(se)(se)(se)(se)表面處理(li)(保(bao)持(chi)拋(pao)光(guang)(guang)色(se)(se)(se)(se)(se)澤并(bing)要(yao)求達到(dao)(dao)抗(kang)蝕性能)中(zhong)采用電(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)方法,使表面產生一(yi)層(ceng)透明致(zhi)密的氧化(hua)(hua)(hua)膜覆(fu)蓋層(ceng)。硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)或硼(peng)酸(suan)(suan)(suan)(suan)5%~10%(質(zhi)量(liang)分(fen)數(shu)),鉬酸(suan)(suan)(suan)(suan)或鉬酸(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)5~10g/L,陽極電(dian)流密度(du)1~10A/d㎡,溫度(du)20~70℃,時間(jian)5~20min;或鉻(ge)酐250g/L,硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)2.5g/L,鉬酸(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)1~5g/L,工(gong)(gong)(gong)藝條件相同。所生成(cheng)的氧化(hua)(hua)(hua)膜穩定,膜層(ceng)達1.0~20.0nm.此外,還(huan)(huan)可用手(shou)(shou)術(shu)器(qi)械經(jing)手(shou)(shou)工(gong)(gong)(gong)拋(pao)光(guang)(guang)后(hou)(Ra≤0.8μm)在(zai)特殊(shu)的電(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)工(gong)(gong)(gong)藝條件下用無機酸(suan)(suan)(suan)(suan)加消光(guang)(guang)劑達到(dao)(dao)柔色(se)(se)(se)(se)(se)的無光(guang)(guang)澤的處理(li)。柔色(se)(se)(se)(se)(se)膜的厚度(du)達到(dao)(dao)300.0~600.0nm(經(jing)AES俄歇電(dian)子能譜或XPSX射線光(guang)(guang)電(dian)子能譜分(fen)析),反光(guang)(guang)系數(shu)<30%.除此之外,還(huan)(huan)可用堿性著色(se)(se)(se)(se)(se)液,以電(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)方法在(zai)手(shou)(shou)術(shu)器(qi)械的表面形(xing)成(cheng)一(yi)層(ceng)致(zhi)密的具有一(yi)定厚度(du)的彩色(se)(se)(se)(se)(se)膜。


  14. 安成強、韓玉梅、車永泉研究了304不(bu)銹鋼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(min)采(cai)用(yong)不銹(xiu)鋼在硫酸(suan)水溶(rong)(rong)(rong)液(ye)中(zhong)以(yi)恒電位(wei)方波充電法(fa)使不銹(xiu)鋼表(biao)面產生(sheng)彩色(se)膜(mo)(mo)。溶(rong)(rong)(rong)液(ye)不含鉻酸(suan),有望(wang)能克服不銹(xiu)鋼在鉻酸(suan)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)中(zhong)浸泡時間較(jiao)長,有時表(biao)面有粗(cu)糙(cao)現象產生(sheng)的(de)(de)缺點(dian),而(er)且要得(de)到(dao)均勻一致的(de)(de)著(zhu)色(se)膜(mo)(mo)有一定的(de)(de)難(nan)度,難(nan)于控制。溶(rong)(rong)(rong)液(ye)成(cheng)分為2mol/L的(de)(de)硫酸(suan),相當于196g/L,采(cai)用(yong)的(de)(de)脈沖電位(wei)范圍為0.1~0.9V,脈沖時間為0.001~0.100s.著(zhu)色(se)顏色(se)為藍色(se)、紫色(se)和(he)黑(hei)色(se),沒有明顯(xian)的(de)(de)中(zhong)間色(se)出(chu)現。這種膜(mo)(mo)的(de)(de)生(sheng)成(cheng),推測是由于膜(mo)(mo)/溶(rong)(rong)(rong)液(ye)的(de)(de)表(biao)面鉻離子的(de)(de)生(sheng)成(cheng)與還原所(suo)致。實驗采(cai)用(yong)中(zhong)等含鉻量的(de)(de)不銹(xiu)鋼1Cr17。


  16. 張(zhang)俊喜、周國定、喬亦(yi)男、曹(cao)楚南、張(zhang)鑒清等人提出了(le)一種(zhong)新(xin)的(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)著(zhu)色(se)(se)方法(fa)(fa)-載(zai)(zai)波(bo)鈍(dun)化(hua)(hua)著(zhu)色(se)(se),即在無鉻的(de)硫(liu)酸溶液(ye)中用(yong)載(zai)(zai)波(bo)鈍(dun)化(hua)(hua)的(de)電化(hua)(hua)學方法(fa)(fa)得(de)到(dao)各種(zhong)色(se)(se)彩的(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)表(biao)面(mian)(mian)。同時研(yan)究了(le)載(zai)(zai)波(bo)鈍(dun)化(hua)(hua)著(zhu)色(se)(se)膜(mo)(mo)(mo)的(de)性(xing)質(zhi)。研(yan)究結(jie)果表(biao)明,不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)表(biao)面(mian)(mian)的(de)色(se)(se)彩是由于(yu)膜(mo)(mo)(mo)的(de)干涉所致的(de),膜(mo)(mo)(mo)層(ceng)結(jie)構呈微晶-非晶過(guo)渡態,與化(hua)(hua)學著(zhu)色(se)(se)法(fa)(fa)所得(de)膜(mo)(mo)(mo)層(ceng)的(de)結(jie)構是相近的(de),而(er)且膜(mo)(mo)(mo)層(ceng)的(de)導電性(xing)測試表(biao)明,載(zai)(zai)波(bo)鈍(dun)化(hua)(hua)著(zhu)色(se)(se)膜(mo)(mo)(mo)有(you)半導體性(xing)質(zhi),膜(mo)(mo)(mo)層(ceng)的(de)導電具有(you)整(zheng)流性(xing)。從干涉原理(li)出發,可(ke)(ke)作出不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)載(zai)(zai)波(bo)鈍(dun)化(hua)(hua)著(zhu)色(se)(se)工藝中色(se)(se)彩的(de)控制(zhi)方法(fa)(fa),通過(guo)對載(zai)(zai)波(bo)參數的(de)調節,就可(ke)(ke)以(yi)得(de)到(dao)不同色(se)(se)彩的(de)表(biao)面(mian)(mian)膜(mo)(mo)(mo)。


  17. 鄧(deng)姝皓(hao)、龔竹(zhu)青、柳勇采用化(hua)(hua)學浸漬(zi)法(fa)(fa)、電(dian)解著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)法(fa)(fa)均(jun)可以將304不(bu)銹鋼著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)生成(cheng)(cheng)啞光銀灰色(se)(se)(se)外觀(guan)。化(hua)(hua)學著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)液的(de)(de)(de)組(zu)成(cheng)(cheng)為(wei)硫酸100mL/L,添加(jia)劑A為(wei)40~60mL/L,添加(jia)劑B為(wei)90~110mL/L.電(dian)解著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)液的(de)(de)(de)主要組(zu)成(cheng)(cheng)為(wei)100mL/L硫酸,50~60g/L鉻(ge)酐(gan),電(dian)流密(mi)度(du)在(zai)0.4~0.6A/d㎡。對(dui)于電(dian)解著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se),電(dian)流密(mi)度(du)是(shi)成(cheng)(cheng)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)關鍵因素。電(dian)流密(mi)度(du)越(yue)(yue)大(da),失重越(yue)(yue)多,成(cheng)(cheng)膜(mo)(mo)越(yue)(yue)致密(mi)。相同電(dian)流密(mi)度(du)下,脈沖著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)的(de)(de)(de)膜(mo)(mo)比直流著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)的(de)(de)(de)膜(mo)(mo)要致密(mi)。鉻(ge)酐(gan)濃度(du)越(yue)(yue)大(da),失重越(yue)(yue)小,成(cheng)(cheng)膜(mo)(mo)越(yue)(yue)慢。X衍射和(he)掃描電(dian)鏡顯示,成(cheng)(cheng)膜(mo)(mo)后的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼表面晶粒(li)細(xi)小、致密(mi),形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)是(shi)Ni2O3、Cr2O3、TiO等致密(mi)的(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)膜(mo)(mo)。著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)和(he)耐高溫性(xing)優于未著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼。


  18. 南紅艷、張躍敏、尹新(xin)斌、徐可等人對(dui)電化(hua)(hua)學(xue)不銹(xiu)鋼著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)工藝進行了(le)系統的(de)(de)研究(jiu)。通(tong)過電流變化(hua)(hua)研究(jiu)著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)的(de)(de)變化(hua)(hua)規律,得出對(dui)于每(mei)一種顏色(se)(se)(se),電量(liang)密(mi)度與著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)時間(jian)的(de)(de)對(dui)應關系基本上是線性(xing)的(de)(de)。提出電量(liang)控制不銹(xiu)鋼著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)能提高(gao)(gao)電化(hua)(hua)學(xue)不銹(xiu)鋼著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)工藝的(de)(de)效率。電化(hua)(hua)學(xue)不銹(xiu)鋼著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)工藝時間(jian)短,效率高(gao)(gao),顏色(se)(se)(se)豐富。


  19. 巴赫氏洛夫介紹(shao)了不銹鋼在重鉻酸鈉和硫酸混合液中的電化學氧(yang)化著(zhu)色(se)。