不銹鋼化學著色配方 20 (見表8-9) ,本配方由沈陽工業學院金光、張(zhang)學萍(ping)、畢(bi)監智(zhi)于2004年提出。
他們通過正交試驗研究了不銹鋼著色液配方、溫度、時間、電極電位對著色的影響,優化著色工藝,獲得電極電位與顏色的良好對應關系,測試了著色膜的耐磨性,耐蝕性、變形加工性能,分析添加劑對不銹鋼著色的影響。所得膜層顏色均勻,耐磨性、耐蝕性、變形加工性能良好,工藝維護簡單。
1. 實(shi)驗工(gong)藝流程
304不銹鋼(鏡面光亮8K)→清洗→堿性除油→水洗→酸活化→著色→硬化(鉻酐250g/L,濃硫酸1.4mL/L,DK0.5~1.0A/d㎡,溫度45~55℃,時間10~15min)→水洗→封閉(Na2SiO3 10g/L,溫度沸騰,時間10~15min)→水洗→干燥。
2. 實驗結果
①. 溫度
50℃時加(jia)入(ru)較多(duo)添加(jia)劑(ji),反(fan)應速率平穩,著色(se)膜色(se)澤均(jun)勻,鮮艷度好。
60℃時添加劑含(han)量(liang)對結果影(ying)響不(bu)大(da),膜層質量(liang)好(hao)。
100℃時溫度高,使反應速率過快,著(zhu)色(se)膜色(se)澤不均(jun)勻,不易(yi)控制。
②. 表面膜的電(dian)(dian)極電(dian)(dian)位與顏色的對應(ying)關系
著色(se)(se)時(shi),開始(shi)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)很(hen)高(gao),而后(hou)(hou)迅(xun)速下(xia)降,之后(hou)(hou)逐(zhu)步上升,到達一個高(gao)點電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)后(hou)(hou)再(zai)下(xia)降。這個高(gao)點電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)為著上顏(yan)色(se)(se)的(de)起(qi)始(shi)電(dian)(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)。圖(tu)8-22為不(bu)銹鋼片(pian)(pian)(pian)對鉑片(pian)(pian)(pian)的(de)電(dian)(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)與時(shi)間的(de)關(guan)系(xi)曲線(xian)。著色(se)(se)時(shi),每隔1min用數字(zi)萬用表記錄下(xia)不(bu)銹鋼片(pian)(pian)(pian)對鉑片(pian)(pian)(pian)的(de)電(dian)(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei),著色(se)(se)時(shi)間5min,199mV,變(bian)成(cheng)黑色(se)(se)的(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)是(shi)(shi)189mV,變(bian)成(cheng)藍色(se)(se)的(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)是(shi)(shi)187mV,變(bian)成(cheng)黃色(se)(se)的(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)是(shi)(shi)185mV,變(bian)成(cheng)金(jin)(jin)黃色(se)(se)的(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)是(shi)(shi)183mV,所以,黑色(se)(se)的(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)差(cha)是(shi)(shi)10mV,藍色(se)(se)的(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)差(cha)是(shi)(shi)12mV,黃色(se)(se)的(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)差(cha)是(shi)(shi)14mV,金(jin)(jin)黃色(se)(se)的(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)差(cha)是(shi)(shi)16mV。

③. 前處理對著色的影響
化學除(chu)油時,著色面應充分被水所潤濕,否(fou)則結合力欠(qian)佳或發花(hua),甚至(zhi)著不上色。
活(huo)化是(shi)為了(le)消除不(bu)(bu)銹鋼表(biao)面(mian)的鈍化膜,獲得(de)新(xin)鮮表(biao)面(mian)。活(huo)化不(bu)(bu)足(zu),著色的起始電位(wei)保持時間長,顏色不(bu)(bu)容易(yi)控制,活(huo)化過度(du)則使著色膜暗淡無光。
④. 后處理的影響(xiang)
著色膜形(xing)成(cheng)(cheng)后存在大量微細孔(kong),腹(fu)層疏松不牢固,易(yi)磨(mo)損,必須(xu)硬化處理。硬化處理后防止表面(mian)被污染,需封閉處理。封閉煮(zhu)沸(fei)時間以15~20min為(wei)佳(jia)(jia)。時間過短,耐磨(mo)性不佳(jia)(jia),過長形(xing)成(cheng)(cheng)色斑,顏色深度下降。
⑤. 添加劑的影響
適當加(jia)入少量(liang)鉬酸(suan)銨(an)有利于(yu)封(feng)閉(bi)后(hou)著色膜的耐磨性提高,會加(jia)速(su)著色膜中微孔的充填效(xiao)果。碳酸(suan)鹽和硫酸(suan)鹽加(jia)快著色速(su)率。
⑥. 攪拌(ban)的影響(xiang)
攪(jiao)拌(ban)著(zhu)(zhu)色(se)液的著(zhu)(zhu)色(se)膜色(se)彩均勻性明顯優于不(bu)攪(jiao)拌(ban)的著(zhu)(zhu)色(se)液。
3. 著色膜層性能實(shi)驗
①. 耐蝕性
著色(se)試片放(fang)入20%硫酸中,48小時未(wei)發生腐蝕。未(wei)著色(se)試片很快被腐蝕。
②. 耐磨性
用橡皮(pi)反復擦拭著色面300次,沒有發現(xian)起皮(pi)現(xian)象,說明耐磨性很(hen)好。
③. 加工性能
彎(wan)曲180°,著色膜沒有脫落。說明具(ju)有良好的(de)機械(xie)加工(gong)性能。

