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. 宋玉繼等人提(ti)出(chu)用生(sheng)產流(liu)水線(xian)的方式(shi)進行不銹鋼彩色(se)(se)(se)(se)處(chu)理(li),并且申請了專利。其裝(zhuang)置示意圖見(jian)圖9-1。工藝采用方波電(dian)流(liu)進行著色(se)(se)(se)(se)處(chu)理(li)。溶液是鉻酐和硫(liu)酸體(ti)系。通過控制陽極(ji)電(dian)流(liu)值、陰(yin)極(ji)電(dian)流(liu)值、頻(pin)率和通電(dian)時間來獲得所(suo)需的顏色(se)(se)(se)(se),與化(hua)學著色(se)(se)(se)(se)法相(xiang)比,重(zhong)現性很好,顏色(se)(se)(se)(se)非常均勻。

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W.納卡雅馬M嘗試用(yong)三角波(bo)電(dian)流脈(mo)沖法進(jin)行著(zhu)色(se),著(zhu)色(se)可在室溫下進(jin)行。要(yao)獲得特定的(de)顏(yan)色(se),必須調整(zheng)好適當的(de)Imax、Imin和(he)(he)r(三角波(bo)周期(qi)值)。著(zhu)色(se)膜(mo)的(de)厚(hou)度(du)與電(dian)解(jie)時間(jian)和(he)(he)r的(de)對數呈(cheng)線性關系。K.奧格(ge)拉(la)用(yong)紫外分(fen)光光度(du)計測量了著(zhu)色(se)膜(mo)的(de)厚(hou)度(du)。著(zhu)色(se)膜(mo)的(de)厚(hou)度(du)可用(yong)下式來(lai)估算:
式中,λ為著色膜(mo)的反(fan)射光(guang)譜中最(zui)大反(fan)射系數對應的波(bo)長(chang);λ'為著色膜(mo)的反(fan)射光(guang)譜中最(zui)小反(fan)射系數對應的波(bo)長(chang);n為化膜(mo)的折射系數。
隨著通電(dian)時間(jian)的(de)(de)延(yan)長,工作的(de)(de)顏色(se)按(an)照褐色(se)→黃色(se)→紅色(se)→藍(lan)色(se)→綠色(se)的(de)(de)順序變化。
5. J.N.金、S.J.歐(ou)、S.C.李等(deng)人研究在正(zheng)弦波、正(zheng)弦波+直(zhi)流(liu)、正(zheng)弦波+方波這(zhe)3種電流(liu)信號的(de)作用(yong)下,得到不(bu)同類型的(de)著色膜,都具有良好的(de)性能。
6. 郭(guo)稚弧、賈法龍、邱于兵研究三(san)角波電流掃描法制備(bei)彩色(se)不(bu)銹鋼。通過(guo)正交試驗探討最佳(jia)工藝(yi)(yi)參數,并(bing)對著(zhu)(zhu)色(se)膜的各項(xiang)性(xing)能做了測試,耐磨(mo)性(xing)能較好。此工藝(yi)(yi)對曲面著(zhu)(zhu)色(se)也有(you)良好的適(shi)應性(xing),把試片(pian)彎(wan)成90°后進行(xing)著(zhu)(zhu)色(se),顏(yan)色(se)也很均(jun)勻,重現(xian)性(xing)也很好。只要控(kong)制好工藝(yi)(yi)參數就可(ke)以(yi)獲得預期的顏(yan)色(se)。溫度(du)對于顏(yan)色(se)的控(kong)制有(you)很大的影響(xiang),溫度(du)越高,著(zhu)(zhu)色(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、謝致微、張文(wen)雄等人研究了(le)不(bu)銹鋼陽(yang)極氧(yang)化成金(jin)黃色(se)(se)。著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se)液中(zhong)(zhong)鉻酐20g/L,硫酸400mL/L,硫酸錳3g/L,添(tian)加劑 YZ-03 40g/L,乙酸鈉10.5g/L,電(dian)流(liu)密度(du)為0.4A/d㎡,此工藝主要(yao)是用于形成金(jin)黃色(se)(se)的著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se)膜,對于其他顏色(se)(se)則(ze)難以實現。不(bu)銹鋼在如(ru)此低的鉻酐濃度(du)下的著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se)液中(zhong)(zhong),如(ru)果沒有電(dian)流(liu)通(tong)入(ru),即使(shi)浸(jin)泡數小時也不(bu)著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)(se)。
9. 方景禮、劉琴、韓克(ke)平、陳耀輝(hui)等(deng)人研究了在(zai)鉬酸鈉溶液中將不(bu)銹(xiu)鋼成(cheng)功鍍(du)覆(fu)上(shang)(shang)一層藍色膜(mo)。不(bu)銹(xiu)鋼在(zai)陰極電流(liu)的作用下(xia),表面沉積上(shang)(shang)一層鉬的復雜化合物。膜(mo)厚度約為42.7μm.
10. 奧(ao)格拉K、沙(sha)庫來K、烏哈拉S等人研究了在(zai)(zai)室(shi)溫下用交(jiao)流(liu)電(dian)(dian)位(wei)脈(mo)沖(chong)法(fa)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)著(zhu)色(se)。他(ta)們(men)首先(xian)以20mV/min和60mV/min的(de)(de)(de)掃描速(su)率(lv)做了奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)著(zhu)色(se)液中的(de)(de)(de)動(dong)電(dian)(dian)位(wei)極(ji)化(hua)(hua)曲線,發(fa)(fa)現不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)開始(shi)過鈍化(hua)(hua)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)位(wei)為1.2V,隨著(zhu)電(dian)(dian)位(wei)的(de)(de)(de)增加,過鈍化(hua)(hua)電(dian)(dian)流(liu)達到(dao)一個(ge)極(ji)限值。根據這個(ge)極(ji)化(hua)(hua)曲線,確定了方波電(dian)(dian)位(wei)的(de)(de)(de)Emax和Emin,但Emax不(bu)(bu)能(neng)太大,否則(ze)生(sheng)成的(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)膜會發(fa)(fa)生(sheng)部分溶(rong)解。脈(mo)沖(chong)幅度和寬度對(dui)著(zhu)色(se)情況也有影響。在(zai)(zai)這種(zhong)實驗(yan)條件(jian)下,最佳的(de)(de)(de)脈(mo)沖(chong)幅度應該在(zai)(zai)0.4~0.44V.這種(zhong)方法(fa)可以在(zai)(zai)室(shi)溫下對(dui)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)進行(xing)著(zhu)色(se),著(zhu)色(se)速(su)率(lv)較(jiao)(jiao)快。但是(shi),電(dian)(dian)位(wei)法(fa)比電(dian)(dian)流(liu)法(fa)在(zai)(zai)生(sheng)產中操作(zuo)起來較(jiao)(jiao)麻煩,因為不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)自然電(dian)(dian)位(wei)不(bu)(bu)完(wan)全一致,選擇(ze)的(de)(de)(de)極(ji)化(hua)(hua)電(dian)(dian)位(wei)不(bu)(bu)相同。目前這種(zhong)方法(fa)已有幾(ji)個(ge)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(gang)公司提(ti)出的(de)電(dian)(dian)解(jie)(jie)著色工藝,是先將(jiang)不銹(xiu)鋼(gang)工件在5%硅酸鈉(na)溶液(ye)中(zhong)于85℃和(he)5A/d㎡的(de)電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度下(xia)進行45秒的(de)電(dian)(dian)化(hua)學除油,水(shui)洗后(hou)浸(jin)入室(shi)溫10%鹽酸中(zhong)洗滌30s,水(shui)洗后(hou)即浸(jin)人含鉻(ge)酐并添加適量三價鉻(ge)離子的(de)稀鉻(ge)酐硫酸溶液(ye)中(zhong),不銹(xiu)鋼(gang)作陰(yin)極,在5~15A/d㎡和(he)液(ye)溫35~50℃的(de)條(tiao)件下(xia)電(dian)(dian)解(jie)(jie)5~20s,表面預鍍上一層致(zhi)密(mi)的(de)金屬鉻(ge)(0.6~1.0mg/d㎡).然后(hou)在含鉻(ge)酐10~50g/L的(de)電(dian)(dian)解(jie)(jie)液(ye)中(zhong),在陰(yin)極電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度3~15A/dm、槽溫15~45℃的(de)條(tiao)件下(xia)電(dian)(dian)解(jie)(jie)5~20s,便獲(huo)得(de)色調(diao)優雅、性(xing)能良好的(de)彩色表面氧化(hua)膜(mo)。
13. 傅綺君在手(shou)術(shu)器(qi)械呈本(ben)色表面處(chu)理(保持拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)色澤并要(yao)求達(da)到(dao)抗蝕性能(neng))中(zhong)采用電(dian)化學(xue)方法(fa),使(shi)表面產生(sheng)一層(ceng)透明致密(mi)的(de)(de)(de)氧(yang)化膜(mo)覆蓋層(ceng)。硫酸(suan)、磷酸(suan)或硼酸(suan)5%~10%(質(zhi)量分數(shu)),鉬酸(suan)或鉬酸(suan)鹽5~10g/L,陽(yang)極電(dian)流(liu)密(mi)度1~10A/d㎡,溫度20~70℃,時(shi)間5~20min;或鉻酐250g/L,硫酸(suan)2.5g/L,鉬酸(suan)鹽1~5g/L,工藝條件相(xiang)同(tong)。所生(sheng)成(cheng)的(de)(de)(de)氧(yang)化膜(mo)穩定,膜(mo)層(ceng)達(da)1.0~20.0nm.此(ci)外,還(huan)可(ke)用手(shou)術(shu)器(qi)械經手(shou)工拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)后(Ra≤0.8μm)在特殊的(de)(de)(de)電(dian)化學(xue)工藝條件下用無機(ji)酸(suan)加(jia)消光(guang)(guang)(guang)(guang)劑達(da)到(dao)柔色的(de)(de)(de)無光(guang)(guang)(guang)(guang)澤的(de)(de)(de)處(chu)理。柔色膜(mo)的(de)(de)(de)厚(hou)度達(da)到(dao)300.0~600.0nm(經AES俄歇電(dian)子能(neng)譜或XPSX射線光(guang)(guang)(guang)(guang)電(dian)子能(neng)譜分析),反(fan)光(guang)(guang)(guang)(guang)系數(shu)<30%.除此(ci)之(zhi)外,還(huan)可(ke)用堿(jian)性著色液,以電(dian)化學(xue)方法(fa)在手(shou)術(shu)器(qi)械的(de)(de)(de)表面形(xing)成(cheng)一層(ceng)致密(mi)的(de)(de)(de)具有(you)一定厚(hou)度的(de)(de)(de)彩色膜(mo)。
14. 安成強、韓玉梅、車永泉研究了304不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(yi)揚、吳繼民(min)采用不銹(xiu)鋼在硫酸(suan)水溶液中(zhong)(zhong)以恒電位方波充電法使不銹(xiu)鋼表(biao)面產生彩(cai)色(se)(se)膜(mo)。溶液不含(han)鉻酸(suan),有(you)望能克(ke)服不銹(xiu)鋼在鉻酸(suan)溶液中(zhong)(zhong)浸(jin)泡(pao)時間較長,有(you)時表(biao)面有(you)粗糙現象產生的(de)(de)(de)缺點(dian),而且要得到(dao)均勻一(yi)致的(de)(de)(de)著色(se)(se)膜(mo)有(you)一(yi)定的(de)(de)(de)難度,難于(yu)控制。溶液成(cheng)分為2mol/L的(de)(de)(de)硫酸(suan),相當于(yu)196g/L,采用的(de)(de)(de)脈沖電位范圍(wei)為0.1~0.9V,脈沖時間為0.001~0.100s.著色(se)(se)顏色(se)(se)為藍(lan)色(se)(se)、紫色(se)(se)和黑色(se)(se),沒(mei)有(you)明顯的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)間色(se)(se)出現。這種膜(mo)的(de)(de)(de)生成(cheng),推測(ce)是由(you)于(yu)膜(mo)/溶液的(de)(de)(de)表(biao)面鉻離(li)子的(de)(de)(de)生成(cheng)與還原所(suo)致。實驗(yan)采用中(zhong)(zhong)等含(han)鉻量的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼1Cr17。
16. 張俊喜、周國(guo)定(ding)、喬亦(yi)男、曹楚南(nan)、張鑒清等人提(ti)出(chu)(chu)(chu)了一種新的(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼著(zhu)色(se)(se)方法-載波(bo)鈍(dun)化著(zhu)色(se)(se),即在無鉻的(de)(de)(de)硫(liu)酸(suan)溶液中用載波(bo)鈍(dun)化的(de)(de)(de)電化學方法得(de)到各種色(se)(se)彩的(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼表(biao)面(mian)(mian)。同時研(yan)究了載波(bo)鈍(dun)化著(zhu)色(se)(se)膜(mo)的(de)(de)(de)性質。研(yan)究結(jie)(jie)果表(biao)明,不銹(xiu)(xiu)鋼表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)色(se)(se)彩是(shi)由于膜(mo)的(de)(de)(de)干(gan)涉所致的(de)(de)(de),膜(mo)層結(jie)(jie)構呈微(wei)晶-非晶過渡態,與(yu)化學著(zhu)色(se)(se)法所得(de)膜(mo)層的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構是(shi)相近(jin)的(de)(de)(de),而且膜(mo)層的(de)(de)(de)導電性測(ce)試表(biao)明,載波(bo)鈍(dun)化著(zhu)色(se)(se)膜(mo)有半導體性質,膜(mo)層的(de)(de)(de)導電具有整流(liu)性。從干(gan)涉原(yuan)理出(chu)(chu)(chu)發,可作出(chu)(chu)(chu)不銹(xiu)(xiu)鋼載波(bo)鈍(dun)化著(zhu)色(se)(se)工藝中色(se)(se)彩的(de)(de)(de)控制(zhi)方法,通過對載波(bo)參數的(de)(de)(de)調節(jie),就可以得(de)到不同色(se)(se)彩的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)膜(mo)。
17. 鄧姝(shu)皓、龔竹青、柳勇采(cai)用化(hua)(hua)學(xue)浸漬法、電(dian)(dian)(dian)解(jie)著(zhu)(zhu)色(se)(se)法均可以將304不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)著(zhu)(zhu)色(se)(se)生成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)啞(ya)光銀灰色(se)(se)外觀。化(hua)(hua)學(xue)著(zhu)(zhu)色(se)(se)液的(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為硫酸100mL/L,添加劑A為40~60mL/L,添加劑B為90~110mL/L.電(dian)(dian)(dian)解(jie)著(zhu)(zhu)色(se)(se)液的(de)(de)(de)(de)(de)主要組(zu)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為100mL/L硫酸,50~60g/L鉻酐,電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)度在(zai)0.4~0.6A/d㎡。對于(yu)電(dian)(dian)(dian)解(jie)著(zhu)(zhu)色(se)(se),電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)度是成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)因素。電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)度越(yue)(yue)大,失(shi)重越(yue)(yue)多,成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)膜(mo)(mo)越(yue)(yue)致(zhi)(zhi)密(mi)。相同電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)度下,脈沖著(zhu)(zhu)色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)(de)膜(mo)(mo)比直(zhi)流(liu)(liu)著(zhu)(zhu)色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)(de)膜(mo)(mo)要致(zhi)(zhi)密(mi)。鉻酐濃度越(yue)(yue)大,失(shi)重越(yue)(yue)小,成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)膜(mo)(mo)越(yue)(yue)慢。X衍(yan)射和(he)掃描(miao)電(dian)(dian)(dian)鏡顯示(shi),成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)膜(mo)(mo)后的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)表面(mian)晶粒細小、致(zhi)(zhi)密(mi),形成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)是Ni2O3、Cr2O3、TiO等致(zhi)(zhi)密(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)膜(mo)(mo)。著(zhu)(zhu)色(se)(se)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐蝕性(xing)和(he)耐高(gao)溫性(xing)優于(yu)未著(zhu)(zhu)色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。
18. 南紅艷、張躍敏、尹新斌(bin)、徐可等人對電(dian)(dian)化(hua)(hua)學不(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)色(se)(se)工藝(yi)進行(xing)了系(xi)統的(de)研究(jiu)(jiu)。通過電(dian)(dian)流(liu)變化(hua)(hua)研究(jiu)(jiu)著(zhu)色(se)(se)的(de)變化(hua)(hua)規律,得出(chu)對于每一種顏(yan)色(se)(se),電(dian)(dian)量密度與著(zhu)色(se)(se)時間(jian)的(de)對應(ying)關系(xi)基本上是線性的(de)。提出(chu)電(dian)(dian)量控制不(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)色(se)(se)能提高(gao)電(dian)(dian)化(hua)(hua)學不(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)色(se)(se)工藝(yi)的(de)效(xiao)率(lv)。電(dian)(dian)化(hua)(hua)學不(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)色(se)(se)工藝(yi)時間(jian)短,效(xiao)率(lv)高(gao),顏(yan)色(se)(se)豐富。
19. 巴赫氏(shi)洛夫介紹了不銹鋼在重鉻(ge)酸鈉(na)和硫酸混合液中的電化學氧化著色。

