不銹鋼(gang)電化學(xue)著彩色(se)酸性溶液成分和工藝條件見(jian)表(biao)(biao)9-9。配(pei)(pei)方9 (見(jian)表(biao)(biao)9-9)的(de)說明(ming) 。本(ben)配(pei)(pei)方由(you)華(hua)中(zhong)理工大學(xue)化學(xue)系 郭(guo)稚弧、賈法龍、邱于兵提出(chu)。


表 9.jpg



1. 三角(jiao)波電流掃描法著(zhu)色不銹鋼


 在著色液為鉻酐 250g/L, 硫酸 490g/L, 實驗中采用三角波電流,電流信號波形見圖9-16.通過正交試驗篩選出的最佳工藝參數為:最大電流密度imax=2mA/d㎡,最小電流密度imin=-0.5mA/d㎡,周期r=10s,溫度T=25℃.可以制備出顏色均勻的彩色不銹鋼。控制容易,重現性好。


圖 16.jpg



2. 試片著色隨時(shi)間(jian)的變(bian)化


在不(bu)(bu)同(tong)的時間下對不(bu)(bu)銹鋼進(jin)行著色(se)的結果見表(biao)9-26。


表 26.jpg



3. 控制電解時間獲得所需的顏色


 從(cong)表9-26可(ke)(ke)知(zhi),隨(sui)著通(tong)電時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)延長,膜的(de)(de)顏色(se)發生變化(hua)。一定的(de)(de)電解時(shi)(shi)間(jian)對應著一定的(de)(de)顏色(se)。因(yin)此,可(ke)(ke)通(tong)過控制電解時(shi)(shi)間(jian)來(lai)獲得所(suo)需(xu)的(de)(de)顏色(se)。在實驗中,黃色(se)對應的(de)(de)電解時(shi)(shi)間(jian)范圍較寬(kuan),大約20min,相(xiang)對來(lai)說容易控制。



4. 溫(wen)度(du)對顏色的影響


 溫度(du)對于顏色的控制有著很(hen)大的影響。溫度(du)越高,著色速率越快。同(tong)樣通電20min,在不同(tong)的溫度(du)下所得的顏色見表9-27.


表 27.jpg


 在較高(gao)溫度下,顏色的(de)變(bian)化(hua)較快。著(zhu)色時,嚴(yan)格地控(kong)制時間與溫度是非常重要的(de)。



5. 所需顏色(se)的控制


 只(zhi)要(yao)調節好(hao)適當的最(zui)(zui)大(da)和最(zui)(zui)小(xiao)電流密度、周期及溫度參數(shu),就可以得到所需要(yao)的顏色。在最(zui)(zui)大(da)和最(zui)(zui)小(xiao)電流密度、溫度和周期固定的條件下(xia)。隨著時間的延長(chang),膜的顏色變化(hua)趨勢大(da)致為茶色一藍色一黃色一紅色。



6. 彎曲試片的著色


 把試(shi)片彎曲90°后進行三角(jiao)波電(dian)流掃描著色,時間20min,試(shi)片為亮黃,顏(yan)色均(jun)勻,同樣條件下所做的(de)(de)兩個試(shi)片的(de)(de)顏(yan)色一樣。此工藝(yi)對于曲面著色有良好的(de)(de)適應性。



7. 著色試(shi)片(pian)性能測試(shi)


 ①. 耐蝕性


  著(zhu)色(se)試片與未著(zhu)色(se)試片在(zai)(zai)0.2mol/L鹽酸中(zhong)的(de)自然腐(fu)蝕電位比較見圖9-17,該圖表(biao)明(ming)彩色(se)不(bu)銹鋼片在(zai)(zai)此鹽酸中(zhong)長(chang)期浸泡仍然保持鈍態電位,而且(qie)很(hen)穩定(ding)。耐(nai)蝕性顯然要比未著(zhu)色(se)的(de)要好。


圖 17.jpg


 ②. 耐磨性


   用負荷500g的瓶塞橡(xiang)


 皮在著色膜表(biao)(biao)面(mian)來回摩擦(ca),接觸面(mian)積為50m㎡.試片經(jing)過電解硬化和封閉后,其耐磨次數在1000次以上,表(biao)(biao)明耐磨性良(liang)好。


 ③. 耐熱性


  著色試片在300℃的環境下(xia)烘烤1h,膜的顏色沒有(you)變化,表(biao)明其熱穩定較好。


 ④. 加工(gong)性(xing)能


  把彩色(se)試片(pian)來(lai)回(hui)彎(wan)曲(qu)180°數十(shi)次,表面膜(mo)無任(ren)何損傷(shang),呈現(xian)良好的加工性能(neng)。



8. 不銹鋼著(zhu)色前處(chu)理


 1Cr18Ni9Ti不銹鋼→機械拋光→清洗→除油→清洗→電化學拋光→清洗→著色。


注:①. 除油液: 氫氧化鈉(NaOH) 20~40g/L,碳酸鈉(NazCO3) 30~40g/L, OP乳化劑 2~3mL/L,溫度70~80℃,時間6~10min.


     ②. 電化學拋光: 磷酸(H3PO4)(85%)560mL/L,硫酸(H2SO4)(98%) 400mL/L, 鉻酐 50g/L, 其余為水,電流密度20~50A/d㎡,電壓10~20V,溫度55~65℃,4~5min.



9. 著色后處理


著色→清洗→固膜處理→清洗→封閉→清洗→烘干。


注:①. 固膜處理: 采用陰極電解處理。鉻酐(CrO3) 250g/L, 磷酸(H3PO4) 2.5g/L,陰極電流密度0.4A/d㎡,溫度25℃,時間10min.


       ②. 封閉:  硅酸鈉(NazSiO3)1%,溫度煮沸,封閉時間,5min.