不銹鋼化學著色配方(fang) 20 (見(jian)表(biao)8-9) ,本配(pei)方由沈陽(yang)工業學(xue)院金光、張學(xue)萍、畢監智于2004年(nian)提出。
他們通過正交試驗研究了不銹(xiu)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. 實驗工藝流(liu)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℃時加入較多添加劑,反應速(su)率平穩(wen),著色膜色澤(ze)均勻,鮮艷度好(hao)。
60℃時添加(jia)劑含量對結果影響不大,膜(mo)層(ceng)質量好。
100℃時(shi)溫(wen)度高,使反應速率過(guo)快,著色膜色澤不(bu)均勻,不(bu)易(yi)控制。
②. 表面膜的電極(ji)電位(wei)與顏色的對應關系(xi)
著(zhu)(zhu)色時(shi)(shi),開始(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)很高,而(er)后迅速下(xia)降(jiang),之后逐(zhu)步上(shang)(shang)升,到達(da)一個高點電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)后再(zai)下(xia)降(jiang)。這(zhe)個高點電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)為(wei)著(zhu)(zhu)上(shang)(shang)顏色的(de)起始(shi)電(dian)(dian)極電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)。圖8-22為(wei)不銹(xiu)鋼片對鉑片的(de)電(dian)(dian)極電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)與時(shi)(shi)間(jian)的(de)關系曲線(xian)。著(zhu)(zhu)色時(shi)(shi),每隔1min用(yong)數字(zi)萬用(yong)表記錄下(xia)不銹(xiu)鋼片對鉑片的(de)電(dian)(dian)極電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei),著(zhu)(zhu)色時(shi)(shi)間(jian)5min,199mV,變(bian)(bian)成黑色的(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)是189mV,變(bian)(bian)成藍色的(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)是187mV,變(bian)(bian)成黃(huang)色的(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)是185mV,變(bian)(bian)成金(jin)黃(huang)色的(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)是183mV,所以,黑色的(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)差(cha)是10mV,藍色的(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)差(cha)是12mV,黃(huang)色的(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)差(cha)是14mV,金(jin)黃(huang)色的(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)差(cha)是16mV。
③. 前處理對著色的影響
化學除油(you)時,著(zhu)色(se)面應充分被水所潤濕(shi),否則(ze)結(jie)合力欠佳或(huo)發(fa)花(hua),甚至著(zhu)不上(shang)色(se)。
活(huo)化是為(wei)了消(xiao)除不(bu)銹(xiu)鋼表(biao)面的鈍化膜,獲得新鮮表(biao)面。活(huo)化不(bu)足,著(zhu)色(se)的起始(shi)電位保持時(shi)間(jian)長,顏色(se)不(bu)容易(yi)控制,活(huo)化過度則使(shi)著(zhu)色(se)膜暗淡無光(guang)。
④. 后處理(li)的影響
著色膜形成后存在(zai)大量(liang)微(wei)細孔,腹(fu)層疏(shu)松不(bu)牢固,易磨損,必(bi)須硬化處理(li)。硬化處理(li)后防止(zhi)表面(mian)被污染(ran),需(xu)封閉處理(li)。封閉煮(zhu)沸(fei)時間(jian)以15~20min為(wei)佳。時間(jian)過(guo)短,耐磨性不(bu)佳,過(guo)長形成色斑,顏色深度下降。
⑤. 添加劑的影響
適(shi)當加入(ru)少量鉬酸(suan)銨有(you)利于封閉(bi)后著(zhu)色膜的耐(nai)磨(mo)性提高,會加速著(zhu)色膜中微孔的充(chong)填(tian)效果。碳(tan)酸(suan)鹽和硫酸(suan)鹽加快著(zhu)色速率。
⑥. 攪(jiao)拌的(de)影響
攪(jiao)拌著色液的(de)著色膜(mo)色彩均(jun)勻性(xing)明顯優于(yu)不攪(jiao)拌的(de)著色液。
3. 著色膜層性能實驗
①. 耐蝕性(xing)
著(zhu)(zhu)色(se)試(shi)片放(fang)入(ru)20%硫酸中(zhong),48小時(shi)未(wei)發生(sheng)腐蝕(shi)。未(wei)著(zhu)(zhu)色(se)試(shi)片很快被(bei)腐蝕(shi)。
②. 耐磨性
用橡皮反復擦拭著色(se)面300次,沒有發現起(qi)皮現象,說明耐磨(mo)性很好(hao)。
③. 加(jia)工性能
彎曲180°,著(zhu)色膜沒(mei)有脫(tuo)落(luo)。說(shuo)明具有良好的機械加工性能。