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(ren)提出(chu)用生產流水線的方式進(jin)行(xing)不銹(xiu)鋼彩色(se)(se)處理(li),并(bing)且申請了專利。其裝置示意圖(tu)見圖(tu)9-1。工藝(yi)采(cai)用方波電流進(jin)行(xing)著(zhu)色(se)(se)處理(li)。溶液是鉻酐和硫酸體系(xi)。通過(guo)控制陽極(ji)電流值、陰極(ji)電流值、頻率和通電時間(jian)來獲得所需的顏(yan)色(se)(se),與化(hua)學著(zhu)色(se)(se)法(fa)相比,重現(xian)性很好,顏(yan)色(se)(se)非(fei)常均勻。


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(ao)格拉(la)和勞W.納卡(ka)雅(ya)馬M嘗試(shi)用三角波電(dian)流(liu)脈沖法進(jin)(jin)行著色(se)(se),著色(se)(se)可在(zai)室溫下(xia)進(jin)(jin)行。要(yao)獲得(de)特定(ding)的(de)顏色(se)(se),必(bi)須(xu)調整好適當的(de)Imax、Imin和r(三角波周期(qi)值)。著色(se)(se)膜(mo)(mo)的(de)厚(hou)度(du)與電(dian)解時間和r的(de)對數呈線性關系。K.奧(ao)格拉(la)用紫外分光(guang)光(guang)度(du)計測量了著色(se)(se)膜(mo)(mo)的(de)厚(hou)度(du)。著色(se)(se)膜(mo)(mo)的(de)厚(hou)度(du)可用下(xia)式來估算:


  式中(zhong),λ為著色膜(mo)的反(fan)(fan)射(she)(she)光(guang)譜(pu)中(zhong)最大反(fan)(fan)射(she)(she)系(xi)數(shu)對應的波(bo)長;λ'為著色膜(mo)的反(fan)(fan)射(she)(she)光(guang)譜(pu)中(zhong)最小反(fan)(fan)射(she)(she)系(xi)數(shu)對應的波(bo)長;n為化(hua)膜(mo)的折射(she)(she)系(xi)數(shu)。


  隨著通(tong)電(dian)時間的(de)(de)延(yan)長,工作(zuo)的(de)(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)(de)順序(xu)變化。


  5. J.N.金、S.J.歐(ou)、S.C.李等人研究在正(zheng)弦波、正(zheng)弦波+直(zhi)流、正(zheng)弦波+方波這3種電流信號的作(zuo)用下,得(de)到不同類型的著色膜,都具有良好的性(xing)能。


  6. 郭(guo)稚弧、賈法龍、邱于兵研究(jiu)三角波電(dian)流掃(sao)描(miao)法制備彩色(se)不銹鋼。通過(guo)正交試驗(yan)探討最佳工(gong)藝參(can)數,并對(dui)著色(se)膜的(de)各項性能(neng)做(zuo)了測試,耐磨性能(neng)較好(hao)。此工(gong)藝對(dui)曲面(mian)著色(se)也有良好(hao)的(de)適(shi)應性,把(ba)試片彎(wan)成90°后進行著色(se),顏色(se)也很(hen)(hen)均勻,重現性也很(hen)(hen)好(hao)。只要控制好(hao)工(gong)藝參(can)數就可(ke)以獲得預(yu)期的(de)顏色(se)。溫度(du)對(dui)于顏色(se)的(de)控制有很(hen)(hen)大的(de)影響,溫度(du)越高,著色(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(wei)、張文雄等人研究了不(bu)銹鋼陽極氧化成金黃(huang)色。著(zhu)(zhu)色液(ye)中鉻酐(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(na)10.5g/L,電(dian)流(liu)密度(du)為0.4A/d㎡,此工藝主要是(shi)用于形成金黃(huang)色的著(zhu)(zhu)色膜(mo),對于其他顏色則(ze)難以(yi)實(shi)現。不(bu)銹鋼在(zai)如此低的鉻酐(gan)濃度(du)下的著(zhu)(zhu)色液(ye)中,如果沒有電(dian)流(liu)通入,即(ji)使浸(jin)泡數(shu)小(xiao)時也(ye)不(bu)著(zhu)(zhu)色。


  9. 方景禮(li)、劉琴(qin)、韓克平、陳耀輝等人(ren)研究了在鉬酸鈉溶液中將不銹鋼成功鍍(du)覆(fu)上一(yi)層藍色膜。不銹鋼在陰極(ji)電流的(de)作(zuo)用下,表面沉(chen)積上一(yi)層鉬的(de)復雜化合物。膜厚度約為42.7μm.


  10. 奧格拉K、沙庫(ku)來(lai)K、烏哈(ha)拉S等人研究了(le)在(zai)室(shi)溫下(xia)用交流電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)脈(mo)沖法(fa)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼著(zhu)(zhu)(zhu)色。他們首先以20mV/min和(he)60mV/min的(de)(de)(de)(de)掃描速率(lv)做了(le)奧氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)著(zhu)(zhu)(zhu)色液中的(de)(de)(de)(de)動電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)極(ji)(ji)(ji)化(hua)曲(qu)(qu)線,發現不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼開(kai)始(shi)過鈍化(hua)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)為1.2V,隨(sui)著(zhu)(zhu)(zhu)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加,過鈍化(hua)電(dian)(dian)(dian)流達到一個極(ji)(ji)(ji)限(xian)值。根(gen)據這個極(ji)(ji)(ji)化(hua)曲(qu)(qu)線,確定了(le)方(fang)波電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)Emax和(he)Emin,但Emax不(bu)(bu)(bu)(bu)能(neng)太大(da),否則生(sheng)成的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)膜(mo)會發生(sheng)部分(fen)溶解。脈(mo)沖幅(fu)度(du)(du)和(he)寬度(du)(du)對著(zhu)(zhu)(zhu)色情況也(ye)有(you)影響。在(zai)這種(zhong)(zhong)實驗條件下(xia),最(zui)佳的(de)(de)(de)(de)脈(mo)沖幅(fu)度(du)(du)應該在(zai)0.4~0.44V.這種(zhong)(zhong)方(fang)法(fa)可以在(zai)室(shi)溫下(xia)對不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼進(jin)行著(zhu)(zhu)(zhu)色,著(zhu)(zhu)(zhu)色速率(lv)較快。但是,電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)法(fa)比電(dian)(dian)(dian)流法(fa)在(zai)生(sheng)產中操作起來(lai)較麻煩(fan),因為不(bu)(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)自然電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)不(bu)(bu)(bu)(bu)完全一致,選擇的(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)(ji)化(hua)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)不(bu)(bu)(bu)(bu)相同。目(mu)前這種(zhong)(zhong)方(fang)法(fa)已有(you)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(gang)公司(si)提出的(de)(de)(de)電解著(zhu)色(se)工(gong)藝,是先(xian)將不銹鋼(gang)工(gong)件在5%硅酸鈉溶液(ye)中(zhong)于85℃和(he)(he)5A/d㎡的(de)(de)(de)電流密度下進行45秒的(de)(de)(de)電化學除油,水(shui)洗(xi)后浸入室溫(wen)10%鹽(yan)酸中(zhong)洗(xi)滌30s,水(shui)洗(xi)后即浸人含鉻(ge)(ge)酐并添加(jia)適量(liang)三價鉻(ge)(ge)離子的(de)(de)(de)稀鉻(ge)(ge)酐硫酸溶液(ye)中(zhong),不銹鋼(gang)作陰(yin)極,在5~15A/d㎡和(he)(he)液(ye)溫(wen)35~50℃的(de)(de)(de)條(tiao)件下電解5~20s,表面預鍍上一層(ceng)致密的(de)(de)(de)金屬鉻(ge)(ge)(0.6~1.0mg/d㎡).然后在含鉻(ge)(ge)酐10~50g/L的(de)(de)(de)電解液(ye)中(zhong),在陰(yin)極電流密度3~15A/dm、槽(cao)溫(wen)15~45℃的(de)(de)(de)條(tiao)件下電解5~20s,便獲得色(se)調優雅、性能良好(hao)的(de)(de)(de)彩色(se)表面氧(yang)化膜。


  13. 傅綺君在手術器械呈本色表面處理(保持拋光(guang)(guang)(guang)色澤(ze)并要求達(da)到抗蝕性(xing)能)中采用(yong)(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)方法,使表面產生一(yi)層透明(ming)致(zhi)密(mi)的氧化(hua)(hua)(hua)(hua)膜覆蓋層。硫(liu)酸(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)或(huo)硼(peng)酸(suan)(suan)5%~10%(質(zhi)量分數(shu)),鉬酸(suan)(suan)或(huo)鉬酸(suan)(suan)鹽5~10g/L,陽極電(dian)(dian)(dian)流密(mi)度1~10A/d㎡,溫度20~70℃,時間5~20min;或(huo)鉻(ge)酐250g/L,硫(liu)酸(suan)(suan)2.5g/L,鉬酸(suan)(suan)鹽1~5g/L,工藝條件相同。所生成的氧化(hua)(hua)(hua)(hua)膜穩定(ding),膜層達(da)1.0~20.0nm.此(ci)外(wai),還可(ke)用(yong)(yong)(yong)手術器械經(jing)手工拋光(guang)(guang)(guang)后(Ra≤0.8μm)在特殊的電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)工藝條件下用(yong)(yong)(yong)無(wu)機(ji)酸(suan)(suan)加消光(guang)(guang)(guang)劑(ji)達(da)到柔色的無(wu)光(guang)(guang)(guang)澤(ze)的處理。柔色膜的厚(hou)度達(da)到300.0~600.0nm(經(jing)AES俄歇(xie)電(dian)(dian)(dian)子能譜或(huo)XPSX射線光(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)(dian)子能譜分析),反光(guang)(guang)(guang)系數(shu)<30%.除此(ci)之(zhi)外(wai),還可(ke)用(yong)(yong)(yong)堿性(xing)著色液,以(yi)電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)方法在手術器械的表面形成一(yi)層致(zhi)密(mi)的具有一(yi)定(ding)厚(hou)度的彩色膜。


  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(zhou)一(yi)揚、吳(wu)繼民采(cai)用不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)硫酸水溶(rong)液(ye)中(zhong)以恒電(dian)(dian)位方波充電(dian)(dian)法使不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼表面產生(sheng)彩色(se)膜(mo)。溶(rong)液(ye)不(bu)含鉻(ge)酸,有(you)望能(neng)克服不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)鉻(ge)酸溶(rong)液(ye)中(zhong)浸(jin)泡時(shi)(shi)間較長,有(you)時(shi)(shi)表面有(you)粗糙現(xian)象產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)缺點,而且要得到均(jun)勻一(yi)致的(de)(de)(de)(de)著色(se)膜(mo)有(you)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)難度,難于(yu)控制。溶(rong)液(ye)成(cheng)分(fen)為(wei)2mol/L的(de)(de)(de)(de)硫酸,相當于(yu)196g/L,采(cai)用的(de)(de)(de)(de)脈(mo)沖電(dian)(dian)位范圍為(wei)0.1~0.9V,脈(mo)沖時(shi)(shi)間為(wei)0.001~0.100s.著色(se)顏色(se)為(wei)藍色(se)、紫色(se)和黑色(se),沒有(you)明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)間色(se)出現(xian)。這種膜(mo)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)成(cheng),推測是由于(yu)膜(mo)/溶(rong)液(ye)的(de)(de)(de)(de)表面鉻(ge)離子的(de)(de)(de)(de)生(sheng)成(cheng)與(yu)還原所致。實驗采(cai)用中(zhong)等含鉻(ge)量的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼1Cr17。


  16. 張(zhang)俊喜、周(zhou)國定、喬亦男、曹(cao)楚南、張(zhang)鑒清等人提出(chu)了(le)一種(zhong)新的(de)(de)(de)(de)不銹鋼(gang)著(zhu)色(se)(se)方(fang)法(fa)-載(zai)(zai)波(bo)鈍(dun)化(hua)著(zhu)色(se)(se),即在(zai)無鉻的(de)(de)(de)(de)硫酸溶液中(zhong)用載(zai)(zai)波(bo)鈍(dun)化(hua)的(de)(de)(de)(de)電(dian)化(hua)學方(fang)法(fa)得(de)到各(ge)種(zhong)色(se)(se)彩的(de)(de)(de)(de)不銹鋼(gang)表(biao)面(mian)。同時研究(jiu)了(le)載(zai)(zai)波(bo)鈍(dun)化(hua)著(zhu)色(se)(se)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)質。研究(jiu)結(jie)(jie)果表(biao)明(ming),不銹鋼(gang)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)色(se)(se)彩是(shi)(shi)由于膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)干(gan)涉所致的(de)(de)(de)(de),膜(mo)(mo)層(ceng)結(jie)(jie)構(gou)呈微晶(jing)-非(fei)晶(jing)過(guo)渡態,與(yu)化(hua)學著(zhu)色(se)(se)法(fa)所得(de)膜(mo)(mo)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)是(shi)(shi)相近(jin)的(de)(de)(de)(de),而(er)且(qie)膜(mo)(mo)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)導電(dian)性(xing)(xing)測試表(biao)明(ming),載(zai)(zai)波(bo)鈍(dun)化(hua)著(zhu)色(se)(se)膜(mo)(mo)有半導體性(xing)(xing)質,膜(mo)(mo)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)導電(dian)具有整(zheng)流性(xing)(xing)。從(cong)干(gan)涉原理出(chu)發,可作出(chu)不銹鋼(gang)載(zai)(zai)波(bo)鈍(dun)化(hua)著(zhu)色(se)(se)工藝中(zhong)色(se)(se)彩的(de)(de)(de)(de)控制方(fang)法(fa),通(tong)過(guo)對載(zai)(zai)波(bo)參數的(de)(de)(de)(de)調節,就可以(yi)得(de)到不同色(se)(se)彩的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)膜(mo)(mo)。


  17. 鄧姝皓、龔(gong)竹青、柳勇采用化學浸漬法、電(dian)(dian)解(jie)著(zhu)色(se)(se)(se)法均可以將(jiang)304不(bu)銹鋼(gang)著(zhu)色(se)(se)(se)生成(cheng)(cheng)(cheng)啞(ya)光銀灰(hui)色(se)(se)(se)外觀。化學著(zhu)色(se)(se)(se)液的(de)(de)組成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)硫酸(suan)100mL/L,添加劑(ji)A為(wei)40~60mL/L,添加劑(ji)B為(wei)90~110mL/L.電(dian)(dian)解(jie)著(zhu)色(se)(se)(se)液的(de)(de)主(zhu)要組成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)100mL/L硫酸(suan),50~60g/L鉻(ge)酐,電(dian)(dian)流密(mi)度(du)在(zai)0.4~0.6A/d㎡。對于電(dian)(dian)解(jie)著(zhu)色(se)(se)(se),電(dian)(dian)流密(mi)度(du)是成(cheng)(cheng)(cheng)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)關鍵因素(su)。電(dian)(dian)流密(mi)度(du)越(yue)(yue)大,失重(zhong)越(yue)(yue)多(duo),成(cheng)(cheng)(cheng)膜(mo)(mo)(mo)越(yue)(yue)致(zhi)密(mi)。相同(tong)電(dian)(dian)流密(mi)度(du)下,脈沖著(zhu)色(se)(se)(se)的(de)(de)膜(mo)(mo)(mo)比直流著(zhu)色(se)(se)(se)的(de)(de)膜(mo)(mo)(mo)要致(zhi)密(mi)。鉻(ge)酐濃度(du)越(yue)(yue)大,失重(zhong)越(yue)(yue)小(xiao)(xiao),成(cheng)(cheng)(cheng)膜(mo)(mo)(mo)越(yue)(yue)慢。X衍射和掃描電(dian)(dian)鏡顯示(shi),成(cheng)(cheng)(cheng)膜(mo)(mo)(mo)后(hou)的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)表面(mian)晶粒細小(xiao)(xiao)、致(zhi)密(mi),形成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)是Ni2O3、Cr2O3、TiO等致(zhi)密(mi)的(de)(de)氧化膜(mo)(mo)(mo)。著(zhu)色(se)(se)(se)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)和耐(nai)高(gao)溫(wen)性(xing)優于未著(zhu)色(se)(se)(se)的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)。


  18. 南紅艷(yan)、張躍敏、尹新斌、徐(xu)可等人對(dui)(dui)電(dian)(dian)化學(xue)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)著(zhu)(zhu)色(se)工藝(yi)進(jin)行了系統的(de)研究。通過電(dian)(dian)流變(bian)化研究著(zhu)(zhu)色(se)的(de)變(bian)化規律,得出(chu)(chu)對(dui)(dui)于每一種顏(yan)色(se),電(dian)(dian)量密度(du)與(yu)著(zhu)(zhu)色(se)時間的(de)對(dui)(dui)應關系基本上(shang)是線性的(de)。提出(chu)(chu)電(dian)(dian)量控制不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)著(zhu)(zhu)色(se)能(neng)提高電(dian)(dian)化學(xue)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)著(zhu)(zhu)色(se)工藝(yi)的(de)效率。電(dian)(dian)化學(xue)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)著(zhu)(zhu)色(se)工藝(yi)時間短,效率高,顏(yan)色(se)豐富。


  19. 巴赫氏洛夫介紹了不(bu)銹(xiu)鋼在重(zhong)鉻(ge)酸鈉和硫酸混合液中的電化學氧化著色。