不(bu)銹鋼化學著色配方 5~8(見表8-9)的說明

本系列(lie)HR配方由華中理工大學化學系郭稚弧、王海人、賈法龍提出(chu)。

1. 實驗(yan)材料(liao)

   采用(yong)1Cr17不銹鋼(gang)。

2. 時間與色彩的(de)關(guan)系

   見表8-17

3. HR添加(jia)劑對著色的影響

  未加添加劑(ji)(ji)(ji)的(de)配(pei)方(fang)著色反(fan)應(ying)達到(dao)終點黃綠(lv)色的(de)時間最(zui)(zui)長，需(xu)48min.配(pei)方(fang)8中加入HR-6添加劑(ji)(ji)(ji)的(de)時間最(zui)(zui)短，19min達到(dao)黃綠(lv)色終點。添加劑(ji)(ji)(ji)HR-6等(deng)有(you)利于促進著色反(fan)應(ying)的(de)進行(xing)，縮(suo)短反(fan)應(ying)時間。

4. 顏(yan)色的控制

  不(bu)(bu)銹鋼(gang)在(zai)(zai)著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)過程中，隨著(zhu)(zhu)(zhu)時(shi)間的(de)延(yan)長，表面的(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)也(ye)隨之發生(sheng)變(bian)化(hua)。經(jing)過起色(se)電(dian)(dian)(dian)位(wei)后，電(dian)(dian)(dian)位(wei)繼續上升(sheng)，依次(ci)出(chu)現藍色(se)→金黃色(se)→紫色(se)→黃綠色(se)，每種顏(yan)(yan)色(se)都對應(ying)著(zhu)(zhu)(zhu)一(yi)定(ding)的(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)，雖(sui)然在(zai)(zai)實(shi)際操作中，由(you)于溫度和著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)液(ye)成分的(de)變(bian)化(hua)，起色(se)電(dian)(dian)(dian)位(wei)和各種顏(yan)(yan)色(se)對應(ying)的(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)值(zhi)會有所變(bian)化(hua)，但對于某(mou)種特定(ding)的(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)材料來說，著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)電(dian)(dian)(dian)位(wei)差(cha)，即起色(se)電(dian)(dian)(dian)位(wei)和某(mou)種顏(yan)(yan)色(se)對應(ying)的(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)差(cha)值(zhi)是(shi)恒定(ding)的(de)，故可用控(kong)制著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)電(dian)(dian)(dian)位(wei)的(de)方法來獲得特定(ding)的(de)顏(yan)(yan)色(se)。根據電(dian)(dian)(dian)位(wei)差(cha)值(zhi)的(de)大小，在(zai)(zai)相同時(shi)間內取出(chu)不(bu)(bu)銹鋼(gang)，基本上是(shi)同一(yi)種顏(yan)(yan)色(se)。

5. 前處理的影響(xiang)

  前處理對不銹(xiu)鋼后期的(de)著(zhu)色效果影響很大，其中(zhong)以(yi)拋光和活化尤為重要，直接影響著(zhu)色膜的(de)質量。

 ①. 化學拋光

 用添加劑HR-1配制拋光液： 磷酸（H₃PO₄)  50mL/L  、硫酸（H₂SO₄)  400mL/L 、鹽酸（HCI)  300mL/L 、 3mL/L  HR-1 。

 HR-1添加劑(ji)(ji)由緩沖劑(ji)(ji)、整平劑(ji)(ji)、光(guang)亮(liang)劑(ji)(ji)組成，對拋光(guang)效果有明顯改(gai)善。

②. 活化(hua)

  在(zai)活(huo)化液(ye)(ye)中(zhong)加人(ren)HR-2添(tian)加劑后，著色(se)反應可在(zai)較(jiao)低(di)的溫度(du)下進行。活(huo)化后不清(qing)洗(xi)，直接(jie)放入著色(se)液(ye)(ye)中(zhong)。HR-2中(zhong)包(bao)含去(qu)極化劑，可以阻止金屬表面自鈍化，使其維持(chi)在(zai)活(huo)化溶解區，活(huo)化液(ye)(ye)的成分如(ru)下：

a. 鹽酸（HCl)(d=1.19)  10mL/L  、硫酸（H₂SO₄)(d=1.84)   10mL/L

b. 鹽酸（HC1)(d=1.19)  10mL/L  、HR-2   5~10mL/L

6. 后處理(li)的影響

 后處理包括(kuo)固膜和封(feng)閉。

①. 固(gu)膜(mo)

使著色膜表層的六價鉻（Cr⁶⁺)還原成三價鉻（Cr³⁺),本研究采用的固膜配方及操作條件見表8-18.

②. 封(feng)閉

 將疏松的氧化膜進一步固化，封閉液為1%硅酸鈉（Na₂SiO₃)水溶液，在封閉液中煮沸10min。

7. 著色膜的耐磨性

 將著金黃色膜(mo)的(de)不(bu)銹鋼(gang)經過4種固(gu)膜(mo)處理后，用日本スガ磨耗(hao)試驗機檢測，對(dui)磨材料為瓶塞橡皮，負荷5N(牛頓）。固(gu)膜(mo)液(ye)(ye)1的(de)耐磨次數(shu)為1000次，固(gu)膜(mo)液(ye)(ye)2為2000次，固(gu)膜(mo)液(ye)(ye)3和固(gu)膜(mo)液(ye)(ye)4都不(bu)到(dao)100次。HR-7的(de)含量在(zai)固(gu)膜(mo)液(ye)(ye)2 中對(dui)耐磨性的(de)影響(xiang)見表8-19。

 可(ke)見HR-7的加入量在6%為好

8. 著色膜的耐蝕(shi)性

 在10%三氯化鐵（FeCl₃)溶液中的極化曲線見圖8-15,不銹鋼經著色、固化、封閉處理后，其耐蝕性比未著色不銹鋼好得多。