不銹鋼化學著色配方 22 (見表8-9) ,本配方由中南大學冶金科學與工程學院 楊喜云、龔竹青、陳白珍于2005年4月提出。
他們研究(jiu)了(le)一種廚具用不銹鋼的(de)表(biao)面化學著色(se)工藝,探討(tao)了(le)硫酸鋅用量、溫度、時(shi)間和封閉方法(fa)對著色(se)膜(mo)性能(neng)(neng)的(de)影響,得出(chu)了(le)最佳(jia)工藝參數。該工藝操作溫度范圍(wei)寬,維護簡(jian)單,著色(se)膜(mo)色(se)澤(ze)鮮艷、均勻(yun),耐(nai)(nai)蝕耐(nai)(nai)磨耐(nai)(nai)熱耐(nai)(nai)油(you)污性好,能(neng)(neng)滿足(zu)廚具的(de)要求(qiu)。
1. 工藝流程
材料(奧氏體不銹鋼)→除油(丙三醇除油)→清洗→活化(10%H2SO4+10%HCl,室溫,2~3min)→清洗→化學著色→清洗→堅膜→回收→清洗→封閉→清洗→干燥。
2. 實驗結果
①. 硫酸鋅
可形成(cheng)更多的(de)結晶活性點(dian),加快著色膜(mo)的(de)形成(cheng)速率,改善膜(mo)質量。在溫度70℃時間7min,硫酸鋅以5g/L為(wei)宜(yi),使膜(mo)層金黃色,色澤均(jun)勻、光(guang)亮、重現性好。過少過多效果(guo)不好。
②. 硫酸錳(meng)
氧化性(xing)促進(jin)(jin)劑,參(can)與著色膜的形(xing)成反應(ying),用量以3~4g/L為宜。過多出現不(bu)均勻,過少起不(bu)到促進(jin)(jin)作用。
③. 鑰酸(suan)銨
使著色膜更均勻,光澤感增強。由于NH+能絡合Cr3+、Ni2+從而起到緩沖與絡合作用,控制成膜速率;MoO2-4能吸附在不銹鋼上,控制不銹鋼中Cr、Ni、Fe的溶解速率,增加著色液的穩定性能。
④. 鉻(ge)酐(gan)
是主要成膜物,提供Cr3+,使與Fe2+、Ni2+在陽極表面生成金屬氧化膜,其含量在220~270g/L均可。
⑤. 硫酸
在450~500g/L范圍內均可獲得理(li)想的化學著(zhu)色膜(mo)。
⑥. 溫度
以55~75℃為宜。溫度(du)低,著色(se)時間(jian)長,光(guang)亮(liang)度(du)欠(qian)佳。溫度(du)高,光(guang)亮(liang)度(du)欠(qian)佳。
⑦. 時間
溫度55℃,硫酸鋅5g/L時,著色膜的顏色隨時間而變。見表8-26。
⑧. 著色電位與時間的關系
在溫度(du)75℃,未加硫酸鋅(xin),著(zhu)色(se)電(dian)位(wei)差(cha)(起色(se)電(dian)位(wei))與(yu)顏色(se)對(dui)應的(de)電(dian)位(wei)差(cha)值(zhi)是恒定的(de),可通(tong)過控制著(zhu)色(se)電(dian)位(wei)差(cha)值(zhi)來獲(huo)得具體的(de)顏色(se)。著(zhu)色(se)電(dian)位(wei)差(cha)和時間(jian)與(yu)顏色(se)的(de)關系見(jian)表8-27。
由(you)表8-27可知,要獲(huo)得理想的(de)顏(yan)色,須同(tong)時控制好著色時間和(he)色電位差。
⑨. 堅膜
其原理是陰極析氫,六價鉻還原成三價鉻Cr2O3或Cr (OH)3,在pH上升的微孔中填充,提高耐磨性和耐蝕性。
⑩. 封閉
采用水煮10min,起到清洗作用,水煮后膜不需要清洗,就直接干燥。膜在空氣中不變色,實驗方法另采用K2Cr2O7堿性處理,或1%Na2SiO3煮沸10min,則金黃色膜在空氣中易變紅,水煮封閉,使膜表面微孔中殘留的堅膜液得以清洗干凈,使膜在空氣中穩定。
3. 性能(neng)測試
檢測(ce)結果(guo)如下:
①. 耐蝕性(xing)
按GB1771-79標準:144小時中性鹽霧實驗不(bu)變色。
②. 耐磨性
按GB1768-79,橡皮輪加壓500g摩擦200次不變色。
③. 耐熱性
按(an)GB 1735-79標準,200℃加熱(re)24小時,膜層顏色不變,無起泡(pao)開裂現象。
④. 耐油污性
在植物油(you)中浸泡24小時,膜層顏色不變(bian)。