不(bu)銹鋼電(dian)化(hua)學(xue)(xue)著彩色酸性溶液成(cheng)分和工藝條件見(jian)表(biao)9-9。配(pei)方9 (見(jian)表(biao)9-9)的(de)說明 。本(ben)配(pei)方由華(hua)中理工大學(xue)(xue)化(hua)學(xue)(xue)系(xi) 郭稚弧、賈法龍、邱于兵提出。
1. 三角波電(dian)流掃(sao)描法著色不(bu)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(gang)。控制容易,重現性好。
2. 試片著色隨(sui)時間的變化
在不同的時間下對不銹鋼進行著色(se)的結果(guo)見表9-26。
3. 控制電解時(shi)間獲得所需的顏色(se)
從(cong)表9-26可(ke)知(zhi),隨著通電(dian)(dian)時(shi)(shi)間的(de)延長(chang),膜(mo)的(de)顏色發生變化。一(yi)定的(de)電(dian)(dian)解(jie)時(shi)(shi)間對應著一(yi)定的(de)顏色。因(yin)此,可(ke)通過(guo)控(kong)(kong)制電(dian)(dian)解(jie)時(shi)(shi)間來(lai)獲得(de)所需的(de)顏色。在(zai)實驗中(zhong),黃色對應的(de)電(dian)(dian)解(jie)時(shi)(shi)間范圍較寬,大約20min,相對來(lai)說(shuo)容(rong)易控(kong)(kong)制。
4. 溫度對顏色的影響
溫度對(dui)于(yu)顏色的控制有著很大的影響。溫度越高,著色速率越快。同樣(yang)通電20min,在不同的溫度下(xia)所得的顏色見(jian)表9-27.
在較高溫度下,顏(yan)色的(de)變化較快。著色時(shi),嚴格地(di)控(kong)制時(shi)間與溫度是非常重要(yao)的(de)。
5. 所需顏色的控制
只要調節(jie)好適(shi)當的最(zui)(zui)大(da)和最(zui)(zui)小(xiao)電流(liu)密(mi)度(du)、周期(qi)及(ji)溫(wen)度(du)參數(shu),就(jiu)可以(yi)得到(dao)所需要的顏色。在最(zui)(zui)大(da)和最(zui)(zui)小(xiao)電流(liu)密(mi)度(du)、溫(wen)度(du)和周期(qi)固定的條件下(xia)。隨著時(shi)間(jian)的延長,膜(mo)的顏色變化趨勢(shi)大(da)致為茶(cha)色一藍色一黃色一紅色。
6. 彎(wan)曲(qu)試(shi)片(pian)的(de)著(zhu)色
把試片彎(wan)曲90°后進行三角波電流掃(sao)描著色,時間20min,試片為亮黃,顏色均勻,同樣條件(jian)下所做的(de)兩個試片的(de)顏色一樣。此工(gong)藝對(dui)于曲面著色有良(liang)好(hao)的(de)適應(ying)性。
7. 著色試片性(xing)能(neng)測試
①. 耐蝕性
著(zhu)色試片(pian)與(yu)未著(zhu)色試片(pian)在0.2mol/L鹽酸(suan)中(zhong)的自然(ran)腐(fu)蝕電位比較見(jian)圖9-17,該圖表(biao)明彩色不銹(xiu)鋼片(pian)在此鹽酸(suan)中(zhong)長期浸泡仍然(ran)保持鈍態電位,而且很穩(wen)定。耐蝕性(xing)顯然(ran)要比未著(zhu)色的要好。
②. 耐磨性(xing)
用負荷500g的瓶(ping)塞橡(xiang)
皮(pi)在著色膜表面來回摩擦,接觸面積為50m㎡.試(shi)片經過(guo)電解硬化和(he)封閉后,其耐磨次(ci)數(shu)在1000次(ci)以上(shang),表明耐磨性良好。
③. 耐熱性
著(zhu)色(se)試片在300℃的(de)環境下烘烤1h,膜的(de)顏色(se)沒有(you)變化,表明其熱穩定較好。
④. 加工性能
把彩色試片來回彎曲180°數十次,表面膜無任何損傷,呈現良好的(de)加工性能。
8. 不銹鋼著(zhu)色(se)前處理
1Cr18Ni9Ti不銹鋼→機械拋光→清洗→除油①→清洗→電化學拋光②→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(se)后處(chu)理
著色→清洗→固膜處理①→清洗→封閉②→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.