不銹鋼化學著色配方 25 (見表8-9),本配方由西安電子科技大學理學院 劉忠寶、梁燕萍于2008年10月(yue)提出。
他們為了降低不銹鋼化學著色的高溫條件(原為90℃),在CrO3-H2SO4著色體系中加人過渡金屬無機鹽添加劑,對不銹鋼進行化學著色,使用正交設計的方法優化工藝條件為鉻酐250g/L,著色溫度60℃,添加劑用量5g/L,得到不同顏色的不銹鋼,并對不銹鋼的性能進行測定,結果表明,添加劑的使用可明顯降低著色溫度,減少鉻酸揮發帶來的環境污染,同時,彩色鈍化膜保持良好的性能。
1. 工藝流程
材料(AISI304不銹鋼 06Cr19Ni10) → 除油(常規堿性除油)→ 水洗 → 化學拋光(227mL 濃硫酸、67mL 濃鹽酸、40mL 濃硝酸、5g/L 明膠,溫度 80℃,時間 10s) → 水洗 → 酸活化(8%硫酸,時間10s) → 化學著色(配方25) → 陰極硬化(250g/L 鉻酐,1.4mL/L 濃硫酸,電流密度 0.5~1A/d㎡, 室溫,10~15min)水洗 → 封閉(沸水或 2% Na2SiO3 水溶液煮沸10~25min) → 干燥。
2. 彩色膜顏(yan)色控(kong)制
著(zhu)色裝(zhuang)置見圖8-27
化學著(zhu)色(se)過程(cheng)中,鈍化膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)顏色(se)隨電(dian)(dian)位(wei)(wei)、時間而變化,彩(cai)色(se)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)厚度與膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)顏色(se)、膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)存在著(zhu)對應(ying)的(de)(de)關系。彩(cai)色(se)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)厚度增(zeng)加,膜(mo)(mo)(mo)電(dian)(dian)位(wei)(wei)也增(zeng)加,鈍化膜(mo)(mo)(mo)則按照藍(lan)、黃、紅、綠變化。實驗中采用控制電(dian)(dian)位(wei)(wei)法(fa)控制鈍化膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)顏色(se)。
3. 正(zheng)交試(shi)驗
針對CrO3用量、著色溫度及附加劑用量進行優化選擇,確定最佳工藝,選用Lg(34)正交試驗表,因素水平表見表8-30。
正交試(shi)驗結(jie)果(guo)表明,在50℃時(shi)基本(ben)無法制備出滿(man)意的彩色膜(mo)。溫(wen)度(du)升(sheng)高,加快成膜(mo)質(zhi)量。
CrO3的濃度以及添加劑ZnSO4的用量對成膜質量有較大的影響。正交試驗結果表明,最佳工藝為A2B2C2, 即鉻酐濃度 250g/L, 著色溫度 60℃, 添加劑用量 5g/L。
著(zhu)色過程存(cun)在水分蒸發,鉻酸濃度改變(bian),隨著(zhu)著(zhu)色過程發生變(bian)化,無法保證穩定、一(yi)致的狀(zhuang)態。使用控制(zhi)時間(jian)法控制(zhi)色澤重現性(xing)較(jiao)差,鈍(dun)化膜(mo)色澤對(dui)電(dian)位差呈穩定對(dui)應關(guan)系,控制(zhi)電(dian)位差法控制(zhi)鈍(dun)化膜(mo)顏色重現性(xing)好。
化學著色(se)溫(wen)度降低、溶液水(shui)分揮(hui)發降低而(er)穩定,易于控(kong)制,重(zhong)現性好(hao),彩色(se)鈍(dun)化膜性能良好(hao)。