1. C.J.林和J.G.杜研究用脈沖電流的方法對不銹鋼進行著色,同時研究膜的力學性能。著色溶液為鉻酐和硫酸體系,脈沖電流信號形狀為矩形方波,通過改變參數I1(正電流值)、I2(負電流值)、T1(正電流持續時間)和T2(負電流持續時間),研究不同脈沖電流信號變化下不銹鋼的著色情況。由脈沖獲得的著色膜具有良好的附著性和延展性。色膜經SEM分析,其晶粒大小為5nm,顯示出近乎非晶態的組織。在施加脈沖信號的過程中,陽極電流伴隨著陽極反應,陰極電流伴隨著陰極反應,在特定的信號參數范圍內,著色膜的厚度與通人的總電量呈正比。因此,可通過控制輸人的總電量來得到特定厚度的著色膜,從而達到控制顏色的目的。采用此方法,顏色的重現性較化學法的好,此法是在75℃溫度下進行的。


  2. 宋玉(yu)繼等人(ren)提出用生產流水線的(de)方式進(jin)行不銹鋼(gang)彩色(se)處理(li),并且申請了(le)專利。其裝置(zhi)示意圖見圖9-1。工藝采用方波電(dian)流進(jin)行著色(se)處理(li)。溶液是鉻酐和硫酸體(ti)系。通(tong)過控制陽極(ji)電(dian)流值(zhi)、陰極(ji)電(dian)流值(zhi)、頻率和通(tong)電(dian)時間來(lai)獲得所需的(de)顏(yan)色(se),與化學(xue)著色(se)法(fa)相(xiang)比,重現性很好(hao),顏(yan)色(se)非常(chang)均勻。


圖 1.jpg


  3. 廖小珍、錢道蓀、朱新運研究了交流方波電解法制備彩色(se)不(bu)銹鋼。用交流方波電解著色法可以制備茶色、藍色、黃色、紅色、綠色等系列的十多種色調不同的彩色不銹鋼,色彩均勻亮麗,重現性好。具體顏色取決于電流密度、方波周期、通電周期數,顏色控制容易。采用該法,可降低著色液溫度至55℃,可以縮短著色時間。


  4. K.奧(ao)格拉和(he)勞(lao)W.納卡雅馬M嘗試用(yong)三角波電(dian)(dian)流脈(mo)沖法進行著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se),著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)可(ke)在室溫下進行。要獲(huo)得特定(ding)的顏(yan)色(se)(se)(se),必須調整(zheng)好適當的Imax、Imin和(he)r(三角波周期值(zhi))。著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)膜的厚(hou)度與電(dian)(dian)解時間和(he)r的對數呈線性關系。K.奧(ao)格拉用(yong)紫外分光(guang)光(guang)度計測量了(le)著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)膜的厚(hou)度。著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)膜的厚(hou)度可(ke)用(yong)下式(shi)來估算:


  式中(zhong),λ為著(zhu)色膜(mo)的(de)反射(she)光(guang)譜中(zhong)最大反射(she)系(xi)數對應(ying)的(de)波長;λ'為著(zhu)色膜(mo)的(de)反射(she)光(guang)譜中(zhong)最小反射(she)系(xi)數對應(ying)的(de)波長;n為化膜(mo)的(de)折射(she)系(xi)數。


  隨著通電時間的延長,工作的顏色(se)按照褐色(se)→黃色(se)→紅色(se)→藍色(se)→綠色(se)的順序變化。


  5. J.N.金、S.J.歐(ou)、S.C.李等人研究在正弦(xian)波、正弦(xian)波+直(zhi)流(liu)、正弦(xian)波+方波這3種(zhong)電(dian)流(liu)信號的作用下(xia),得(de)到不同類型的著色膜,都具(ju)有良好的性(xing)能。


  6. 郭稚(zhi)弧(hu)、賈法龍、邱于(yu)(yu)兵研究三角波(bo)電流(liu)掃描法制備彩色(se)(se)不銹鋼。通(tong)過正交(jiao)試(shi)驗探討(tao)最(zui)佳工(gong)(gong)藝參數,并對(dui)著色(se)(se)膜的各項性能做了測試(shi),耐磨性能較(jiao)好(hao)。此工(gong)(gong)藝對(dui)曲面著色(se)(se)也有良好(hao)的適應(ying)性,把試(shi)片彎成(cheng)90°后進行著色(se)(se),顏色(se)(se)也很(hen)均勻,重現性也很(hen)好(hao)。只要控(kong)制好(hao)工(gong)(gong)藝參數就可以(yi)獲得預(yu)期的顏色(se)(se)。溫度(du)對(dui)于(yu)(yu)顏色(se)(se)的控(kong)制有很(hen)大的影響,溫度(du)越(yue)高,著色(se)(se)速率越(yue)快。


  7. 賈法龍、郭稚弧研究著色過程中,著色液中的雜質離子濃度的變化情況。在不銹鋼著色過程中,反應產生的雜質離子,如Fe3+、Cr3+、Ni2+的濃度不斷增加,這三種離子的含量是影響著色重現性的重要因素。對著色溶液體系建立可行的分析方法,對雜質離子的影響進行研究,發現隨著電解著色時間的延長,鉻離子濃度增加最快,鐵離子和鎳離子的濃度增加較慢。在Cr3+≤2.0g/L、Fe3+≤600mg/L、Ni2+≤184mg/L的范圍內,著色膜的重現性可得到保證。著色膜的EPMA分析表明,電化學著色得到的膜比化學法著色的膜要致密,耐磨性要好。他們還研究了低頻方波電化學著色法制備彩色不銹鋼,此法獲得的顏色均勻,容易控制,重現性好。


  8. 李曉(xiao)煜、謝致微、張(zhang)文(wen)雄等人研究了不銹鋼陽極(ji)氧化成金黃色(se)。著(zhu)色(se)液(ye)中(zhong)鉻酐20g/L,硫(liu)酸(suan)400mL/L,硫(liu)酸(suan)錳3g/L,添加劑 YZ-03 40g/L,乙(yi)酸(suan)鈉10.5g/L,電流密度(du)為0.4A/d㎡,此(ci)工藝(yi)主要是(shi)用于形成金黃色(se)的著(zhu)色(se)膜,對于其他顏色(se)則難以實現。不銹鋼在如此(ci)低的鉻酐濃度(du)下的著(zhu)色(se)液(ye)中(zhong),如果沒(mei)有電流通(tong)入(ru),即使浸(jin)泡(pao)數(shu)小時(shi)也不著(zhu)色(se)。


  9. 方景(jing)禮、劉(liu)琴、韓克平、陳耀輝等人研究了(le)在(zai)鉬酸鈉溶液中(zhong)將不(bu)(bu)銹鋼(gang)成功鍍(du)覆上(shang)一(yi)(yi)層藍(lan)色膜。不(bu)(bu)銹鋼(gang)在(zai)陰極電流的作用(yong)下,表面沉積上(shang)一(yi)(yi)層鉬的復(fu)雜(za)化合物(wu)。膜厚度約為42.7μm.


  10. 奧格拉K、沙庫來(lai)K、烏哈拉S等人研究(jiu)了(le)在室(shi)溫下用交流(liu)電(dian)位(wei)(wei)(wei)脈沖(chong)法(fa)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)著(zhu)色。他們首先以20mV/min和60mV/min的(de)(de)(de)掃描(miao)速率做了(le)奧氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)在著(zhu)色液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)動(dong)電(dian)位(wei)(wei)(wei)極(ji)(ji)化曲(qu)線,發現不(bu)(bu)銹鋼(gang)開(kai)始(shi)過鈍化的(de)(de)(de)電(dian)位(wei)(wei)(wei)為(wei)(wei)1.2V,隨著(zhu)電(dian)位(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)增加(jia),過鈍化電(dian)流(liu)達到一個極(ji)(ji)限值。根據這個極(ji)(ji)化曲(qu)線,確(que)定了(le)方波電(dian)位(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)Emax和Emin,但Emax不(bu)(bu)能(neng)太(tai)大,否則生成的(de)(de)(de)氧化膜會發生部分溶(rong)解。脈沖(chong)幅度(du)(du)(du)和寬(kuan)度(du)(du)(du)對著(zhu)色情(qing)況(kuang)也有影響。在這種(zhong)實驗條件下,最佳的(de)(de)(de)脈沖(chong)幅度(du)(du)(du)應該在0.4~0.44V.這種(zhong)方法(fa)可以在室(shi)溫下對不(bu)(bu)銹鋼(gang)進行著(zhu)色,著(zhu)色速率較快。但是,電(dian)位(wei)(wei)(wei)法(fa)比電(dian)流(liu)法(fa)在生產(chan)中(zhong)操作起來(lai)較麻(ma)煩,因為(wei)(wei)不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)自然(ran)電(dian)位(wei)(wei)(wei)不(bu)(bu)完全一致,選擇的(de)(de)(de)極(ji)(ji)化電(dian)位(wei)(wei)(wei)不(bu)(bu)相同。目前這種(zhong)方法(fa)已有幾(ji)個專利。


  11. 因科電解著色法對鉻-鎳系不銹鋼工件著色處理時,在含有碳酸鈉(Na2CO3)、硅酸鈉(Na2SiO3)、鋁酸鈉等成分或含少量的硫酸中,在常溫下,在32~107A/dm電流密度下,進行交流電解,不同時間可獲得褐色、金黃色、紅色、綠色等不同的色彩。對13Cr鐵素體不銹鋼工件和18Cr8Ni奧氏體不銹鋼也可在含氫氧化鈉(NaOH)500~700g/L、鉻酸銨[(NH4)2CrO4]50~100g/L、氯化鈉20g/L的水溶液中作直流電解著色。改變電流密度或時間,可獲得預期的色彩。


  12. 日新制(zhi)鋼公司提出的(de)電(dian)解(jie)著色工藝,是先將(jiang)不銹鋼工件在5%硅酸(suan)鈉溶(rong)液中(zhong)于85℃和5A/d㎡的(de)電(dian)流密度下進(jin)行45秒的(de)電(dian)化(hua)學除油,水洗(xi)后(hou)浸入(ru)室溫(wen)10%鹽(yan)酸(suan)中(zhong)洗(xi)滌30s,水洗(xi)后(hou)即浸人含鉻(ge)酐并添(tian)加適量三價鉻(ge)離(li)子的(de)稀鉻(ge)酐硫酸(suan)溶(rong)液中(zhong),不銹鋼作(zuo)陰極,在5~15A/d㎡和液溫(wen)35~50℃的(de)條件下電(dian)解(jie)5~20s,表(biao)面(mian)預鍍(du)上一層致密的(de)金屬鉻(ge)(0.6~1.0mg/d㎡).然后(hou)在含鉻(ge)酐10~50g/L的(de)電(dian)解(jie)液中(zhong),在陰極電(dian)流密度3~15A/dm、槽溫(wen)15~45℃的(de)條件下電(dian)解(jie)5~20s,便獲得(de)色調優雅、性能良好(hao)的(de)彩色表(biao)面(mian)氧(yang)化(hua)膜(mo)。


  13. 傅綺(qi)君在(zai)手(shou)術(shu)器(qi)械(xie)呈本色(se)(se)表(biao)面處理(保持拋光(guang)(guang)色(se)(se)澤(ze)并要求達(da)到抗蝕性(xing)能)中采用電(dian)化學方法,使表(biao)面產生一層(ceng)透明致(zhi)密的氧(yang)化膜覆蓋(gai)層(ceng)。硫酸(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)或(huo)硼酸(suan)(suan)5%~10%(質(zhi)量分數),鉬(mu)(mu)酸(suan)(suan)或(huo)鉬(mu)(mu)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)5~10g/L,陽極電(dian)流密度(du)1~10A/d㎡,溫度(du)20~70℃,時間5~20min;或(huo)鉻(ge)酐250g/L,硫酸(suan)(suan)2.5g/L,鉬(mu)(mu)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)1~5g/L,工藝條件相同。所生成的氧(yang)化膜穩定,膜層(ceng)達(da)1.0~20.0nm.此外(wai),還可(ke)用手(shou)術(shu)器(qi)械(xie)經手(shou)工拋光(guang)(guang)后(Ra≤0.8μm)在(zai)特(te)殊的電(dian)化學工藝條件下用無機酸(suan)(suan)加消(xiao)光(guang)(guang)劑達(da)到柔色(se)(se)的無光(guang)(guang)澤(ze)的處理。柔色(se)(se)膜的厚度(du)達(da)到300.0~600.0nm(經AES俄(e)歇電(dian)子能譜或(huo)XPSX射線(xian)光(guang)(guang)電(dian)子能譜分析),反光(guang)(guang)系(xi)數<30%.除此之外(wai),還可(ke)用堿性(xing)著色(se)(se)液(ye),以電(dian)化學方法在(zai)手(shou)術(shu)器(qi)械(xie)的表(biao)面形成一層(ceng)致(zhi)密的具(ju)有一定厚度(du)的彩色(se)(se)膜。


  14. 安成強、韓玉梅、車永泉研究了304不銹鋼(gang)在氫氧化鈉溶液中的電化學著色工藝。不同的工藝條件可得到不同的色膜,其電解液不僅成分簡單,溶液穩定,維護簡便,來源廣,成本低,且廢水處理容易。因膜是在堿性溶液中生成的,所以膜耐堿性,但不耐酸性。


  15. 周一(yi)揚、吳繼(ji)民采用不(bu)銹鋼(gang)在硫酸(suan)水溶液(ye)(ye)中以恒電位方波充電法使不(bu)銹鋼(gang)表(biao)(biao)面產生(sheng)(sheng)彩色(se)(se)膜(mo)。溶液(ye)(ye)不(bu)含(han)鉻(ge)酸(suan),有望能克(ke)服不(bu)銹鋼(gang)在鉻(ge)酸(suan)溶液(ye)(ye)中浸泡時(shi)(shi)間較長,有時(shi)(shi)表(biao)(biao)面有粗糙現象(xiang)產生(sheng)(sheng)的缺點,而且要得到均勻一(yi)致的著(zhu)(zhu)色(se)(se)膜(mo)有一(yi)定的難度(du),難于控制。溶液(ye)(ye)成分為2mol/L的硫酸(suan),相當于196g/L,采用的脈沖(chong)電位范(fan)圍為0.1~0.9V,脈沖(chong)時(shi)(shi)間為0.001~0.100s.著(zhu)(zhu)色(se)(se)顏色(se)(se)為藍色(se)(se)、紫(zi)色(se)(se)和黑色(se)(se),沒(mei)有明顯的中間色(se)(se)出現。這(zhe)種膜(mo)的生(sheng)(sheng)成,推測(ce)是(shi)由(you)于膜(mo)/溶液(ye)(ye)的表(biao)(biao)面鉻(ge)離子的生(sheng)(sheng)成與還原所(suo)致。實驗采用中等含(han)鉻(ge)量(liang)的不(bu)銹鋼(gang)1Cr17。


  16. 張(zhang)俊喜、周國定、喬亦男(nan)、曹楚南、張(zhang)鑒(jian)清(qing)等人提(ti)出(chu)(chu)了一種新的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)著色(se)(se)方(fang)法(fa)(fa)-載(zai)(zai)波(bo)鈍化著色(se)(se),即在無(wu)鉻的(de)硫酸溶液中用載(zai)(zai)波(bo)鈍化的(de)電(dian)(dian)化學(xue)方(fang)法(fa)(fa)得到各(ge)種色(se)(se)彩的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)表面。同時研究(jiu)了載(zai)(zai)波(bo)鈍化著色(se)(se)膜(mo)(mo)(mo)的(de)性質。研究(jiu)結果(guo)表明,不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)表面的(de)色(se)(se)彩是(shi)(shi)由(you)于膜(mo)(mo)(mo)的(de)干涉所(suo)致的(de),膜(mo)(mo)(mo)層結構(gou)呈微晶(jing)-非晶(jing)過渡態,與化學(xue)著色(se)(se)法(fa)(fa)所(suo)得膜(mo)(mo)(mo)層的(de)結構(gou)是(shi)(shi)相近的(de),而(er)且膜(mo)(mo)(mo)層的(de)導(dao)電(dian)(dian)性測試表明,載(zai)(zai)波(bo)鈍化著色(se)(se)膜(mo)(mo)(mo)有半導(dao)體(ti)性質,膜(mo)(mo)(mo)層的(de)導(dao)電(dian)(dian)具有整流性。從干涉原(yuan)理出(chu)(chu)發,可作出(chu)(chu)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)載(zai)(zai)波(bo)鈍化著色(se)(se)工藝(yi)中色(se)(se)彩的(de)控(kong)制方(fang)法(fa)(fa),通過對載(zai)(zai)波(bo)參數的(de)調(diao)節,就可以得到不(bu)(bu)同色(se)(se)彩的(de)表面膜(mo)(mo)(mo)。


  17. 鄧姝皓、龔竹青、柳勇采用化(hua)學(xue)(xue)浸漬法、電(dian)(dian)(dian)解著(zhu)色(se)(se)法均可以將304不(bu)銹鋼(gang)著(zhu)色(se)(se)生成啞光銀(yin)灰色(se)(se)外觀。化(hua)學(xue)(xue)著(zhu)色(se)(se)液的(de)(de)組(zu)成為硫酸(suan)100mL/L,添(tian)加劑(ji)A為40~60mL/L,添(tian)加劑(ji)B為90~110mL/L.電(dian)(dian)(dian)解著(zhu)色(se)(se)液的(de)(de)主要(yao)組(zu)成為100mL/L硫酸(suan),50~60g/L鉻(ge)酐(gan),電(dian)(dian)(dian)流密度在0.4~0.6A/d㎡。對于(yu)電(dian)(dian)(dian)解著(zhu)色(se)(se),電(dian)(dian)(dian)流密度是(shi)成膜的(de)(de)關鍵(jian)因(yin)素。電(dian)(dian)(dian)流密度越(yue)大(da),失重(zhong)越(yue)多,成膜越(yue)致密。相同電(dian)(dian)(dian)流密度下(xia),脈沖(chong)著(zhu)色(se)(se)的(de)(de)膜比直流著(zhu)色(se)(se)的(de)(de)膜要(yao)致密。鉻(ge)酐(gan)濃度越(yue)大(da),失重(zhong)越(yue)小(xiao)(xiao),成膜越(yue)慢。X衍射和(he)掃描電(dian)(dian)(dian)鏡(jing)顯(xian)示,成膜后的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)表(biao)面晶(jing)粒細小(xiao)(xiao)、致密,形(xing)成的(de)(de)是(shi)Ni2O3、Cr2O3、TiO等致密的(de)(de)氧化(hua)膜。著(zhu)色(se)(se)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)耐蝕性和(he)耐高(gao)溫性優于(yu)未著(zhu)色(se)(se)的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)。


  18. 南紅艷(yan)、張(zhang)躍敏、尹新斌、徐可(ke)等人對電(dian)化(hua)學不(bu)銹鋼(gang)(gang)著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)工藝進行(xing)了系統的(de)研究(jiu)。通(tong)過電(dian)流變化(hua)研究(jiu)著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)的(de)變化(hua)規律,得出(chu)對于每一種(zhong)顏色(se),電(dian)量(liang)密度與著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)時(shi)間的(de)對應(ying)關系基本上是線性(xing)的(de)。提出(chu)電(dian)量(liang)控制不(bu)銹鋼(gang)(gang)著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)能(neng)提高電(dian)化(hua)學不(bu)銹鋼(gang)(gang)著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)工藝的(de)效(xiao)率(lv)。電(dian)化(hua)學不(bu)銹鋼(gang)(gang)著(zhu)(zhu)(zhu)色(se)工藝時(shi)間短,效(xiao)率(lv)高,顏色(se)豐富(fu)。


  19. 巴赫(he)氏洛夫介(jie)紹(shao)了不銹鋼在重鉻酸鈉(na)和(he)硫酸混合液中的電化學氧化著色。