不銹鋼電化學(xue)著(zhu)彩色酸性溶液成分和工藝條件見表(biao)(biao)9-9。配(pei)(pei)方9 (見表(biao)(biao)9-9)的(de)說明 。本配(pei)(pei)方由華中(zhong)理工大學(xue)化學(xue)系 郭稚弧、賈法龍(long)、邱于兵提(ti)出。


表 9.jpg



1. 三角波(bo)電流(liu)掃描(miao)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。控制容易,重現性好。


圖 16.jpg



2. 試片著色隨時間的變化


在不同的(de)(de)時間下對不銹(xiu)鋼進行著色的(de)(de)結果見表9-26。


表 26.jpg



3. 控制電解時(shi)間獲得所需的顏色(se)


 從表9-26可知,隨(sui)著通(tong)電(dian)時(shi)(shi)間(jian)的延長,膜的顏色(se)(se)發(fa)生變化。一定的電(dian)解(jie)時(shi)(shi)間(jian)對應著一定的顏色(se)(se)。因此,可通(tong)過控制電(dian)解(jie)時(shi)(shi)間(jian)來獲得所需的顏色(se)(se)。在(zai)實驗中(zhong),黃(huang)色(se)(se)對應的電(dian)解(jie)時(shi)(shi)間(jian)范圍較(jiao)寬,大約20min,相對來說容易控制。



4. 溫度對顏色(se)的影響(xiang)


 溫度對(dui)于(yu)顏(yan)色(se)的(de)(de)控制有(you)著很大的(de)(de)影響。溫度越(yue)高,著色(se)速率越(yue)快。同樣通電20min,在(zai)不同的(de)(de)溫度下所得的(de)(de)顏(yan)色(se)見表9-27.


表 27.jpg


 在較(jiao)高溫度(du)下,顏(yan)色的變化較(jiao)快(kuai)。著色時,嚴格(ge)地控(kong)制時間與溫度(du)是非常重要的。



5. 所需顏色的控制


 只要(yao)調節好(hao)適當的最大(da)和(he)最小電(dian)(dian)流密度(du)(du)、周(zhou)期及溫度(du)(du)參數,就可(ke)以得(de)到所需要(yao)的顏(yan)色。在最大(da)和(he)最小電(dian)(dian)流密度(du)(du)、溫度(du)(du)和(he)周(zhou)期固定的條件下。隨(sui)著(zhu)時間(jian)的延長,膜的顏(yan)色變化趨(qu)勢大(da)致(zhi)為茶(cha)色一(yi)(yi)藍色一(yi)(yi)黃(huang)色一(yi)(yi)紅(hong)色。



6. 彎曲試片的著色


 把(ba)試片(pian)(pian)彎曲90°后進行三角波電流掃描(miao)著(zhu)色,時(shi)間20min,試片(pian)(pian)為亮(liang)黃,顏色均勻(yun),同樣(yang)條件下所做的兩個試片(pian)(pian)的顏色一樣(yang)。此(ci)工藝對(dui)于曲面著(zhu)色有良好的適應性。



7. 著(zhu)色試(shi)片性(xing)能測試(shi)


 ①. 耐蝕(shi)性(xing)


  著(zhu)(zhu)色試片與未(wei)著(zhu)(zhu)色試片在0.2mol/L鹽(yan)酸(suan)中的自(zi)然(ran)腐蝕電位比較見圖9-17,該圖表明彩(cai)色不銹鋼片在此鹽(yan)酸(suan)中長期浸(jin)泡(pao)仍然(ran)保持鈍態電位,而(er)且(qie)很穩定。耐蝕性顯(xian)然(ran)要比未(wei)著(zhu)(zhu)色的要好(hao)。


圖 17.jpg


 ②. 耐磨(mo)性


   用負荷500g的瓶塞橡


 皮在(zai)著(zhu)色(se)膜表面(mian)來回摩擦,接觸面(mian)積為50m㎡.試片經過(guo)電(dian)解硬(ying)化和封閉后,其耐磨(mo)次數在(zai)1000次以上,表明耐磨(mo)性(xing)良好(hao)。


 ③. 耐(nai)熱(re)性


  著色(se)試片在(zai)300℃的環境下烘烤1h,膜的顏色(se)沒有(you)變化,表明其熱穩定較好。


 ④. 加工(gong)性(xing)能


  把彩色試片來(lai)回彎(wan)曲180°數十(shi)次,表面膜無(wu)任何損傷,呈現良好的加工(gong)性能。



8. 不(bu)銹鋼著色前處理(li)


 1Cr18Ni9Ti不銹鋼→機械拋光→清洗→除油→清洗→電化學拋光→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. 著色后處理


著色→清洗→固膜處理→清洗→封閉→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.