不銹鋼著黑色膜層(ceng)的性能(neng)與結(jie)構主要(yao)有以(yi)下(xia)三點:
一、由配方4(見表7-7)獲得(de)的膜層性能(neng)
1. 外觀性能
用目(mu)測法在自然光下觀(guan)察,發黑膜(mo)膜(mo)層均(jun)勻、致密、黑度深、有一定(ding)的光澤。
2. 結(jie)合力
按GB 1720-79(88),涂層結合力(li)測(ce)試(shi)標準,經涂層結合力(li)測(ce)試(shi)儀測(ce)試(shi)達一級。
3. 耐磨性
用橡(xiang)皮垂直施力,水平單方(fang)向重復擦拭(shi),用力擦拭(shi)300次不褪色。
4. 耐腐(fu)蝕性
發黑試片拋光后(hou)(hou)直接進鹽霧試驗(yan)箱,進行中性鹽霧(35℃,氯化鈉(na)5%)耐腐蝕(shi)實驗(yan),6小(xiao)時色澤無明顯變化,8小(xiao)時部分表面光亮度下降。用聚苯乙烯涂覆后(hou)(hou)的試片鹽霧實驗(yan)24h內(nei)不褪色。
二(er)、由配方2(見表7-7)獲得的1Cr17不(bu)銹鋼(gang)電解著色(se)膜的電化(hua)學性能(neng)
實驗(yan)介質(zhi)分別采用(yong)1mol/L硫酸、0.05mol/L硫氰酸鉀+0.05mol/L硫酸和3.5mol/L氫(qing)氧化(hua)鈉溶(rong)液。實驗(yan)裝置(zhi)采用(yong)恒電(dian)位儀,參比(bi)電(dian)極(ji)(ji)(ji)為(wei)飽(bao)和甘(gan)汞電(dian)極(ji)(ji)(ji),輔助電(dian)極(ji)(ji)(ji)為(wei)鉑(bo)電(dian)極(ji)(ji)(ji)。試(shi)樣置(zhi)入介質(zhi)后,待自然電(dian)位穩(wen)定之后,從該電(dian)位起以50mV/min的掃描速率進行陽極(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)化(hua)。
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(bu)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(shi)出1Cr17不銹(xiu)鋼(gang)電解(jie)(jie)(jie)著(zhu)色(se)膜在(zai)3種介(jie)質溶(rong)液中的陽極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)化曲線。由(you)圖7-5可知,雖然電解(jie)(jie)(jie)著(zhu)色(se)膜在(zai)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)化曲線上呈活性溶(rong)解(jie)(jie)(jie)趨勢,但其陽極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)化電位遠正于基體。由(you)此可見,電解(jie)(jie)(jie)著(zhu)色(se)膜的形成,使陽極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)化到高位區時,才處于活性溶(rong)解(jie)(jie)(jie)狀態。
電(dian)(dian)解著(zhu)色不銹鋼的(de)(de)電(dian)(dian)化(hua)學實驗結(jie)果表(biao)明,表(biao)面形成鉻的(de)(de)復(fu)合氧化(hua)膜,增強了鈍性,使(shi)得自(zi)然電(dian)(dian)位和(he)陽極極化(hua)電(dian)(dian)位正移,顯著(zhu)改善(shan)了膜層的(de)(de)電(dian)(dian)化(hua)學穩定性能(neng)。
三、由配方2(見表7-7)獲得的1Cr17不銹鋼電解著色膜的俄歇(xie)子能譜結構分析(xi)
由(you)配方2獲得的(de)電解(jie)著色膜的(de)俄(e)歇電子(zi)能譜分析結果見圖(tu)7-6。
由圖(tu)7-6可知,表面膜主要由鐵的氧化物和鉻的氧化物構成,另外發現還有錳元素參與成膜。
不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)電(dian)解(jie)(jie)著色是通過電(dian)解(jie)(jie)反應(ying)而制得的(de)(de)。在酸性電(dian)解(jie)(jie)水溶(rong)液中(zhong),著色不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)為陽極,不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)表面(mian)所含鉻、鐵、鎳或(huo)錳發(fa)生溶(rong)解(jie)(jie),變(bian)成(cheng)相(xiang)應(ying)的(de)(de)金屬(shu)離(li)子(zi),在不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和溶(rong)液接觸的(de)(de)界面(mian)上,因水解(jie)(jie)作(zuo)用(yong)而形(xing)成(cheng)鉻與(yu)錳的(de)(de)復(fu)合氧(yang)化物,從(cong)而得到(dao)黑(hei)色氧(yang)化膜。由此可知,由于電(dian)解(jie)(jie)著色后,表面(mian)形(xing)成(cheng)鉻的(de)(de)復(fu)合氧(yang)化膜,增強了鈍性,使(shi)膜層(ceng)的(de)(de)自然電(dian)位和陽極極化電(dian)位正移,提(ti)高了膜層(ceng)的(de)(de)電(dian)化學穩定(ding)性能(neng)。這由圖(tu)7-6的(de)(de)俄歇(xie)電(dian)子(zi)能(neng)譜(pu)分(fen)析(xi)得到(dao)證實。