經過著彩色的不銹鋼,由于更具有美感,且其使用、觀賞價值比較高,因而受到人們的普遍歡迎。彩色不銹鋼除有美麗的外觀,作為裝飾外,還可以提高不銹鋼的耐磨性和耐蝕性,因此,不銹鋼著彩色技術開發了表面處理又一新領域。它不僅使白亮不銹鋼制品獲得五彩繽紛的裝飾表面,而且能提高其內在質量,具有某些特殊的性能。彩色不銹鋼可廣泛應用于建筑裝潢、廚房用具、家用電器、儀器儀表、汽車工業、化工設備、標牌印刷、藝術品宇航軍工等行業。在國內外市場上極具競爭力,受到廣泛重視。
不銹鋼的(de)應用和發展已有八(ba)十多年的(de)歷史(shi)了,但對它的(de)著彩色處理工藝是在近(jin)二十多年來才廣泛引起人們的(de)興趣的(de)。
早(zao)在1927年,哈(ha)耶德(Hayield)和格林(Green)就(jiu)曾(ceng)經(jing)獲(huo)(huo)(huo)得(de)在硫酸和鉻(ge)酸水(shui)溶(rong)液中進行不(bu)銹鋼(gang)(gang)著(zhu)彩(cai)色(se)處理的專利。他們談到(dao),不(bu)銹鋼(gang)(gang)著(zhu)色(se)外觀與其表面(mian)(mian)狀態有(you)關(guan),只(zhi)經(jing)過除油處理而(er)未(wei)經(jing)拋光(guang)(guang)的不(bu)銹鋼(gang)(gang)表面(mian)(mian),著(zhu)色(se)后其表面(mian)(mian)暗淡無(wu)光(guang)(guang),而(er)經(jing)機械拋光(guang)(guang)后的不(bu)銹鋼(gang)(gang)表面(mian)(mian),著(zhu)色(se)后可(ke)獲(huo)(huo)(huo)得(de)光(guang)(guang)滑美觀的外表。但是(shi),由于(yu)所(suo)獲(huo)(huo)(huo)得(de)的彩(cai)色(se)膜(mo)不(bu)耐磨,抗污(wu)性差(cha),即沒有(you)解(jie)決膜(mo)的固化問題,而(er)且(qie)主要是(shi)把不(bu)銹鋼(gang)(gang)著(zhu)成黑色(se),因而(er)未(wei)得(de)到(dao)進一步(bu)的應用。
1939~1941年,貝特且勒(le)(C.Batlcheller)相繼提出了(le)三(san)個(ge)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼著彩色的專(zhuan)利。他(ta)發明(ming)了(le)在(zai)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼表(biao)面獲得除黑色外的其他(ta)色的著色工藝。他(ta)的專(zhuan)利推(tui)薦用(yong)含(han)氧(yang)化(hua)劑的硫酸水溶液,所(suo)有(you)氧(yang)化(hua)劑是鉻(ge)酸鹽和(he)重鉻(ge)酸鹽。在(zai)處理時,顏色隨不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼中含(han)鉻(ge)量(7%~22%)的遞增(zeng),而出現灰、黑、深藍、黃棕及(ji)咖(ka)啡色幾種顏色。
1965年,克勒格(Clegg)和格利寧(Greening)發(fa)表了專利,觀察到(dao)在(zai)鉻酸(suan)和硫(liu)酸(suan)溶液中(zhong)添加少量鉬酸(suan)銨(最佳6.5~8g/L),可(ke)以提高(gao)著色膜(mo)的光澤(ze)。
1968年,詹姆斯(James)、斯密(mi)司(Smith)和托特(Tottle)提(ti)出(chu)在不銹鋼上形(xing)成(cheng)多種(zhong)色(se)彩的(de)(de)專利(li)。同年,伊萬斯(Evans)、詹姆斯(Jams)和斯密(mi)司(Smith)發現添加(jia)二價錳(meng)(硫(liu)酸錳(meng)4~5g/L)可加(jia)速彩色(se)膜(mo)的(de)(de)形(xing)成(cheng)。
上述許(xu)多方(fang)法(fa)(fa)都(dou)是可行的,但它們在1968年以(yi)前(qian)都(dou)未獲得(de)廣泛的應用。其(qi)原因有兩個:一(yi)是以(yi)前(qian)這(zhe)些(xie)方(fang)法(fa)(fa)所獲得(de)的彩(cai)色(se)(se)都(dou)不太(tai)美觀(guan),不符合裝飾性要(yao)求;二是這(zhe)些(xie)彩(cai)色(se)(se)膜的耐磨性較差,容(rong)易脫落或被沾污,因此(ci),均未得(de)到工業化生產(chan)。
1972年(nian),英國國際鎳(nie)公(gong)司歐洲研(yan)究(jiu)和發(fa)展(zhan)中心(xin)提出(chu)因科(ke)(ke)(Inco)工(gong)藝法是經過(guo)改進后(hou)具有真(zhen)正有實用價值的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝。該(gai)工(gong)藝是將拋光后(hou)的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼浸入80~90℃的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)酸(suan)-硫酸(suan)混(hun)合液(ye)中,隨著(zhu)時間的(de)(de)(de)(de)變化(hua),表面生成(cheng)不(bu)同(tong)(tong)厚度的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)膜,由于光的(de)(de)(de)(de)干涉而產生不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)顏(yan)色(se)(se)。最初該(gai)法的(de)(de)(de)(de)缺(que)點是采用控(kong)制時間法來(lai)(lai)控(kong)制彩色(se)(se)。當溶液(ye)的(de)(de)(de)(de)組成(cheng)和溫度稍有變化(hua)時,就不(bu)能(neng)得到重現性好的(de)(de)(de)(de)顏(yan)色(se)(se),為了克服這一缺(que)點,因科(ke)(ke)公(gong)司后(hou)來(lai)(lai)又采用控(kong)制電(dian)(dian)位差的(de)(de)(de)(de)方法,伊萬斯(si)(Evans)用飽和甘汞(gong)電(dian)(dian)極作參比電(dian)(dian)極測量(liang)著(zhu)色(se)(se)過(guo)程中的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)位變化(hua),并對著(zhu)色(se)(se)工(gong)藝及成(cheng)膜機(ji)理進行(xing)了詳細的(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)。
1977年,阿里索尼(アンソニー)等用飽(bao)和甘汞電(dian)極(ji)和鉑(bo)電(dian)極(ji)作參比電(dian)極(ji),測量了(le)著色(se)過程中電(dian)位(wei)(wei)-時(shi)間變(bian)化(hua)(hua)曲(qu)線,并(bing)確定(ding)了(le)起色(se)電(dian)位(wei)(wei)和某一(yi)電(dian)位(wei)(wei)之間的(de)電(dian)位(wei)(wei)差出(chu)現一(yi)定(ding)的(de)顏色(se)。從(cong)此(ci),彩色(se)不銹(xiu)鋼著色(se)走(zou)上了(le)工業化(hua)(hua)的(de)發展(zhan)道路。