不銹鋼著黑色(se)膜層的性能與結構(gou)主(zhu)要有以下三點:

一、由配(pei)方4(見表7-7)獲得(de)的膜(mo)層性能(neng)
1. 外觀性能(neng)
用目測(ce)法在自然光下觀察,發黑膜膜層均勻、致(zhi)密、黑度(du)深(shen)、有一定的(de)光澤。
2. 結合力
按GB 1720-79(88),涂層(ceng)結(jie)合(he)力測(ce)試(shi)標準,經涂層(ceng)結(jie)合(he)力測(ce)試(shi)儀(yi)測(ce)試(shi)達一級。
3. 耐磨性
用(yong)橡皮(pi)垂直(zhi)施(shi)力,水平單(dan)方向重復擦拭(shi),用(yong)力擦拭(shi)300次不褪色(se)。
4. 耐(nai)腐蝕(shi)性
發黑試(shi)片拋(pao)光后直(zhi)接進鹽霧試(shi)驗箱,進行中(zhong)性(xing)鹽霧(35℃,氯化(hua)(hua)鈉5%)耐(nai)腐蝕實驗,6小(xiao)時色澤(ze)無明(ming)顯變化(hua)(hua),8小(xiao)時部分表面光亮度下降。用聚苯(ben)乙烯涂(tu)覆后的(de)試(shi)片鹽霧實驗24h內不褪色。
二、由配方2(見表7-7)獲得的1Cr17不銹鋼電(dian)解著色膜的電(dian)化學性能
實驗(yan)介質分別(bie)采(cai)用(yong)1mol/L硫酸(suan)、0.05mol/L硫氰酸(suan)鉀(jia)+0.05mol/L硫酸(suan)和3.5mol/L氫氧化鈉溶液。實驗(yan)裝(zhuang)置采(cai)用(yong)恒電位(wei)(wei)儀(yi),參比電極(ji)為(wei)飽和甘汞電極(ji),輔助電極(ji)為(wei)鉑電極(ji)。試(shi)樣置入介質后,待自然電位(wei)(wei)穩(wen)定之后,從該(gai)電位(wei)(wei)起以50mV/min的(de)掃描速率(lv)進行陽極(ji)極(ji)化。
不銹鋼電解著色膜的自然電位隨時間的變化曲線示于圖7-4。為了比較,圖中也給出了未經著色處理的1Cr17不銹鋼的自然電位。由圖7-4(a)可知,在氧化性的1mol/L硫酸介質中,經著色試樣的自然電位正于基體材料。浸泡5h后,前者的穩定自然電位比后者高達900mV.在還原性的0.05mol/L硫氰酸鉀+0.05mol/L硫酸[見圖7-4(b)]和堿性的3.5mol/L氫氧化鈉[見圖7-4(c)]溶液中,著色試樣的自然電位分別比基體正900mV和560mV。這說明,不銹鋼經電解著色后,無論是在氧化性和還原性酸中,還是在堿性介質中,自然電位均呈升高趨勢,顯著地改善膜層的電化學穩定性能。

圖7-5示出1Cr17不銹鋼電解(jie)著(zhu)色膜(mo)在3種介質溶(rong)液中的陽(yang)(yang)(yang)極極化曲線。由圖7-5可(ke)知,雖然(ran)電解(jie)著(zhu)色膜(mo)在陽(yang)(yang)(yang)極極化曲線上呈活性溶(rong)解(jie)趨勢,但(dan)其陽(yang)(yang)(yang)極極化電位遠正于基體。由此可(ke)見,電解(jie)著(zhu)色膜(mo)的形成,使(shi)陽(yang)(yang)(yang)極極化到高位區(qu)時,才處于活性溶(rong)解(jie)狀(zhuang)態。
電(dian)解著色不銹鋼的電(dian)化(hua)(hua)學(xue)實驗結(jie)果(guo)表明,表面形(xing)成(cheng)鉻的復合氧化(hua)(hua)膜(mo)(mo),增強(qiang)了鈍性(xing),使得自然電(dian)位和陽(yang)極極化(hua)(hua)電(dian)位正移,顯著改善(shan)了膜(mo)(mo)層的電(dian)化(hua)(hua)學(xue)穩定性(xing)能。
三、由配方2(見表7-7)獲得的(de)1Cr17不銹(xiu)鋼(gang)電解著色膜的(de)俄歇子能(neng)譜結(jie)構分析
由配(pei)方2獲得的(de)電(dian)(dian)解著色膜的(de)俄(e)歇電(dian)(dian)子(zi)能譜分析結果(guo)見圖7-6。

由圖7-6可知,表面(mian)膜(mo)主(zhu)要(yao)由鐵的氧化物和(he)鉻(ge)的氧化物構成,另外發(fa)現還有錳(meng)元素參(can)與成膜(mo)。
不銹(xiu)鋼的(de)電(dian)解著色(se)(se)(se)是(shi)通過電(dian)解反應(ying)而制得(de)的(de)。在酸性(xing)電(dian)解水(shui)(shui)溶液(ye)中(zhong),著色(se)(se)(se)不銹(xiu)鋼為陽極(ji),不銹(xiu)鋼表面(mian)所含鉻(ge)、鐵、鎳或錳發生溶解,變(bian)成相(xiang)應(ying)的(de)金屬離子,在不銹(xiu)鋼和溶液(ye)接觸的(de)界面(mian)上,因水(shui)(shui)解作(zuo)用而形成鉻(ge)與錳的(de)復合氧(yang)化(hua)物,從而得(de)到黑色(se)(se)(se)氧(yang)化(hua)膜(mo)(mo)。由(you)此可知(zhi),由(you)于電(dian)解著色(se)(se)(se)后,表面(mian)形成鉻(ge)的(de)復合氧(yang)化(hua)膜(mo)(mo),增強了鈍性(xing),使膜(mo)(mo)層的(de)自然電(dian)位(wei)和陽極(ji)極(ji)化(hua)電(dian)位(wei)正移,提高(gao)了膜(mo)(mo)層的(de)電(dian)化(hua)學穩定性(xing)能(neng)。這由(you)圖7-6的(de)俄歇(xie)電(dian)子能(neng)譜分析(xi)得(de)到證實(shi)。

