1. C.J.林和J.G.杜研究用脈沖電流的方法對不銹鋼進行著色,同時研究膜的力學性能。著色溶液為鉻酐和硫酸體系,脈沖電流信號形狀為矩形方波,通過改變參數I1(正電流值)、I2(負電流值)、T1(正電流持續時間)和T2(負電流持續時間),研究不同脈沖電流信號變化下不銹鋼的著色情況。由脈沖獲得的著色膜具有良好的附著性和延展性。色膜經SEM分析,其晶粒大小為5nm,顯示出近乎非晶態的組織。在施加脈沖信號的過程中,陽極電流伴隨著陽極反應,陰極電流伴隨著陰極反應,在特定的信號參數范圍內,著色膜的厚度與通人的總電量呈正比。因此,可通過控制輸人的總電量來得到特定厚度的著色膜,從而達到控制顏色的目的。采用此方法,顏色的重現性較化學法的好,此法是在75℃溫度下進行的。


  2. 宋玉繼等人提出用生產流(liu)水線的(de)(de)方式進(jin)行不銹鋼彩色處(chu)理,并且申請(qing)了專利(li)。其裝置示意圖見(jian)圖9-1。工藝采用方波電流(liu)進(jin)行著色處(chu)理。溶液是鉻酐和硫酸(suan)體系(xi)。通(tong)過控(kong)制(zhi)陽(yang)極(ji)電流(liu)值(zhi)、陰極(ji)電流(liu)值(zhi)、頻率和通(tong)電時間來獲得所需(xu)的(de)(de)顏(yan)色,與化學著色法相比,重現(xian)性很好,顏(yan)色非常均勻(yun)。


圖 1.jpg


  3. 廖小珍、錢道蓀、朱新運研究了交流方波電解法制備彩色不銹鋼。用交流方波電解著色法可以制備茶色、藍色、黃色、紅色、綠色等系列的十多種色調不同的彩色不銹鋼,色彩均勻亮麗,重現性好。具體顏色取決于電流密度、方波周期、通電周期數,顏色控制容易。采用該法,可降低著色液溫度至55℃,可以縮短著色時間。


  4. K.奧(ao)格(ge)拉和(he)勞W.納卡雅馬M嘗試用(yong)三角波電(dian)流脈沖法(fa)進行著(zhu)(zhu)色(se)(se),著(zhu)(zhu)色(se)(se)可(ke)在室溫下進行。要獲得特定(ding)的(de)顏(yan)色(se)(se),必須(xu)調整好適當(dang)的(de)Imax、Imin和(he)r(三角波周期值(zhi))。著(zhu)(zhu)色(se)(se)膜(mo)的(de)厚(hou)度(du)與電(dian)解時間(jian)和(he)r的(de)對數呈線性關系。K.奧(ao)格(ge)拉用(yong)紫外分(fen)光光度(du)計測量(liang)了著(zhu)(zhu)色(se)(se)膜(mo)的(de)厚(hou)度(du)。著(zhu)(zhu)色(se)(se)膜(mo)的(de)厚(hou)度(du)可(ke)用(yong)下式來估(gu)算:


  式中,λ為(wei)著(zhu)色膜的反(fan)射(she)光(guang)譜中最大反(fan)射(she)系數(shu)對應的波長;λ'為(wei)著(zhu)色膜的反(fan)射(she)光(guang)譜中最小反(fan)射(she)系數(shu)對應的波長;n為(wei)化膜的折射(she)系數(shu)。


  隨(sui)著通電時間的延長(chang),工作的顏色(se)按照褐色(se)→黃(huang)色(se)→紅色(se)→藍色(se)→綠色(se)的順序變(bian)化(hua)。


  5. J.N.金、S.J.歐(ou)、S.C.李等人(ren)研究在正弦(xian)波(bo)(bo)、正弦(xian)波(bo)(bo)+直流、正弦(xian)波(bo)(bo)+方波(bo)(bo)這(zhe)3種電流信(xin)號的作用下(xia),得到不同類型(xing)的著色膜,都具(ju)有良好(hao)的性能。


  6. 郭稚弧、賈法(fa)龍(long)、邱于(yu)兵研究三角波電流掃描法(fa)制備(bei)彩色(se)不銹鋼。通過正交試驗探(tan)討最佳工藝(yi)參數,并對著(zhu)色(se)膜的(de)各(ge)項性能做了測試,耐磨性能較好(hao)。此(ci)工藝(yi)對曲面著(zhu)色(se)也有良好(hao)的(de)適應性,把試片彎成90°后(hou)進行著(zhu)色(se),顏色(se)也很均勻(yun),重現性也很好(hao)。只要控制好(hao)工藝(yi)參數就(jiu)可(ke)以獲得預期的(de)顏色(se)。溫度對于(yu)顏色(se)的(de)控制有很大的(de)影響,溫度越高(gao),著(zhu)色(se)速(su)率越快。


  7. 賈法龍、郭稚弧研究著色過程中,著色液中的雜質離子濃度的變化情況。在不銹鋼著色過程中,反應產生的雜質離子,如Fe3+、Cr3+、Ni2+的濃度不斷增加,這三種離子的含量是影響著色重現性的重要因素。對著色溶液體系建立可行的分析方法,對雜質離子的影響進行研究,發現隨著電解著色時間的延長,鉻離子濃度增加最快,鐵離子和鎳離子的濃度增加較慢。在Cr3+≤2.0g/L、Fe3+≤600mg/L、Ni2+≤184mg/L的范圍內,著色膜的重現性可得到保證。著色膜的EPMA分析表明,電化學著色得到的膜比化學法著色的膜要致密,耐磨性要好。他們還研究了低頻方波電化學著色法制備彩色不銹鋼,此法獲得的顏色均勻,容易控制,重現性好。


  8. 李(li)曉煜、謝致微(wei)、張文雄(xiong)等(deng)人研究了(le)不(bu)銹鋼陽極(ji)氧化成金(jin)黃(huang)色(se)(se)。著色(se)(se)液(ye)中鉻酐20g/L,硫酸400mL/L,硫酸錳3g/L,添加(jia)劑 YZ-03 40g/L,乙酸鈉(na)10.5g/L,電流密度為0.4A/d㎡,此(ci)工藝主(zhu)要是用于形成金(jin)黃(huang)色(se)(se)的著色(se)(se)膜,對于其他顏色(se)(se)則(ze)難以實現(xian)。不(bu)銹鋼在如此(ci)低(di)的鉻酐濃度下的著色(se)(se)液(ye)中,如果沒(mei)有電流通入,即使浸泡(pao)數小時也不(bu)著色(se)(se)。


  9. 方景禮、劉琴、韓克平、陳耀輝等人(ren)研究了在鉬酸鈉溶液中(zhong)將不銹鋼成(cheng)功鍍覆上(shang)一(yi)層藍色(se)膜。不銹鋼在陰極電流的作用下,表面(mian)沉積上(shang)一(yi)層鉬的復雜(za)化合物。膜厚度約(yue)為42.7μm.


  10. 奧格拉K、沙庫來K、烏(wu)哈拉S等人研究了在室(shi)溫下用(yong)交流(liu)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)脈(mo)沖法的(de)(de)不(bu)銹鋼著(zhu)色。他們首先以20mV/min和60mV/min的(de)(de)掃(sao)描速率(lv)做(zuo)了奧氏體(ti)不(bu)銹鋼在著(zhu)色液中的(de)(de)動電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)極化(hua)(hua)曲線(xian),發(fa)現不(bu)銹鋼開始過鈍化(hua)(hua)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)為1.2V,隨(sui)著(zhu)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)的(de)(de)增加,過鈍化(hua)(hua)電(dian)(dian)(dian)流(liu)達到一(yi)個(ge)極限值。根據這個(ge)極化(hua)(hua)曲線(xian),確定了方波電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)的(de)(de)Emax和Emin,但Emax不(bu)能太大,否則(ze)生成(cheng)的(de)(de)氧化(hua)(hua)膜(mo)會發(fa)生部分(fen)溶解。脈(mo)沖幅度(du)和寬(kuan)度(du)對著(zhu)色情況(kuang)也有影響。在這種實驗條件下,最佳(jia)的(de)(de)脈(mo)沖幅度(du)應該(gai)在0.4~0.44V.這種方法可以在室(shi)溫下對不(bu)銹鋼進行著(zhu)色,著(zhu)色速率(lv)較快。但是,電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)法比電(dian)(dian)(dian)流(liu)法在生產中操(cao)作起(qi)來較麻(ma)煩(fan),因為不(bu)同的(de)(de)不(bu)銹鋼的(de)(de)自(zi)然電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)不(bu)完全一(yi)致(zhi),選擇的(de)(de)極化(hua)(hua)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)不(bu)相同。目(mu)前這種方法已有幾個(ge)專利。


  11. 因科電解著色法對鉻-鎳系不銹鋼工件著色處理時,在含有碳酸鈉(Na2CO3)、硅酸鈉(Na2SiO3)、鋁酸鈉等成分或含少量的硫酸中,在常溫下,在32~107A/dm電流密度下,進行交流電解,不同時間可獲得褐色、金黃色、紅色、綠色等不同的色彩。對13Cr鐵素體不銹鋼工件和18Cr8Ni奧氏體不銹鋼也可在含氫氧化鈉(NaOH)500~700g/L、鉻酸銨[(NH4)2CrO4]50~100g/L、氯化鈉20g/L的水溶液中作直流電解著色。改變電流密度或時間,可獲得預期的色彩。


  12. 日(ri)新制鋼(gang)公司提出的(de)(de)(de)(de)電解(jie)著(zhu)色工(gong)藝,是先將不銹鋼(gang)工(gong)件在(zai)5%硅酸(suan)(suan)(suan)鈉溶(rong)液(ye)中(zhong)于85℃和(he)5A/d㎡的(de)(de)(de)(de)電流(liu)密度下(xia)進行45秒的(de)(de)(de)(de)電化學除油(you),水洗(xi)后浸入室溫10%鹽酸(suan)(suan)(suan)中(zhong)洗(xi)滌30s,水洗(xi)后即浸人含鉻(ge)(ge)酐并添(tian)加適量三價鉻(ge)(ge)離(li)子的(de)(de)(de)(de)稀鉻(ge)(ge)酐硫酸(suan)(suan)(suan)溶(rong)液(ye)中(zhong),不銹鋼(gang)作陰極(ji),在(zai)5~15A/d㎡和(he)液(ye)溫35~50℃的(de)(de)(de)(de)條件下(xia)電解(jie)5~20s,表面預鍍上一層致(zhi)密的(de)(de)(de)(de)金屬鉻(ge)(ge)(0.6~1.0mg/d㎡).然(ran)后在(zai)含鉻(ge)(ge)酐10~50g/L的(de)(de)(de)(de)電解(jie)液(ye)中(zhong),在(zai)陰極(ji)電流(liu)密度3~15A/dm、槽溫15~45℃的(de)(de)(de)(de)條件下(xia)電解(jie)5~20s,便獲得色調優(you)雅、性能良好的(de)(de)(de)(de)彩色表面氧化膜(mo)。


  13. 傅(fu)綺(qi)君在(zai)手術器械呈本色(se)(se)(se)表(biao)面(mian)處理(保持拋光(guang)色(se)(se)(se)澤并要求達(da)到抗(kang)蝕性能(neng))中采(cai)用電化(hua)學方法,使表(biao)面(mian)產生一層(ceng)(ceng)透明致密(mi)(mi)的(de)(de)(de)氧化(hua)膜(mo)覆蓋層(ceng)(ceng)。硫酸(suan)、磷酸(suan)或(huo)(huo)硼酸(suan)5%~10%(質(zhi)量分數),鉬酸(suan)或(huo)(huo)鉬酸(suan)鹽(yan)5~10g/L,陽(yang)極(ji)電流(liu)密(mi)(mi)度1~10A/d㎡,溫度20~70℃,時間5~20min;或(huo)(huo)鉻酐(gan)250g/L,硫酸(suan)2.5g/L,鉬酸(suan)鹽(yan)1~5g/L,工(gong)藝條(tiao)件相同。所生成的(de)(de)(de)氧化(hua)膜(mo)穩定,膜(mo)層(ceng)(ceng)達(da)1.0~20.0nm.此外,還可用手術器械經手工(gong)拋光(guang)后(Ra≤0.8μm)在(zai)特殊的(de)(de)(de)電化(hua)學工(gong)藝條(tiao)件下(xia)用無機酸(suan)加消光(guang)劑達(da)到柔色(se)(se)(se)的(de)(de)(de)無光(guang)澤的(de)(de)(de)處理。柔色(se)(se)(se)膜(mo)的(de)(de)(de)厚度達(da)到300.0~600.0nm(經AES俄歇電子(zi)能(neng)譜或(huo)(huo)XPSX射線光(guang)電子(zi)能(neng)譜分析),反光(guang)系數<30%.除(chu)此之外,還可用堿性著色(se)(se)(se)液,以電化(hua)學方法在(zai)手術器械的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)形成一層(ceng)(ceng)致密(mi)(mi)的(de)(de)(de)具有一定厚度的(de)(de)(de)彩色(se)(se)(se)膜(mo)。


  14. 安成強、韓玉梅、車永泉研究了304不銹鋼在氫氧化鈉溶液中的電化學著色工藝。不同的工藝條件可得到不同的色膜,其電解液不僅成分簡單,溶液穩定,維護簡便,來源廣,成本低,且廢水處理容易。因膜是在堿性溶液中生成的,所以膜耐堿性,但不耐酸性。


  15. 周一(yi)揚(yang)、吳(wu)繼民采(cai)(cai)(cai)用不銹(xiu)鋼(gang)在(zai)硫酸水溶液(ye)中以恒(heng)電位方波(bo)充(chong)電法使不銹(xiu)鋼(gang)表(biao)面(mian)產(chan)生(sheng)彩色(se)膜。溶液(ye)不含(han)鉻酸,有(you)望能克服(fu)不銹(xiu)鋼(gang)在(zai)鉻酸溶液(ye)中浸泡時(shi)間較長,有(you)時(shi)表(biao)面(mian)有(you)粗糙現(xian)象產(chan)生(sheng)的(de)(de)缺點,而且要得到均勻(yun)一(yi)致的(de)(de)著色(se)膜有(you)一(yi)定(ding)的(de)(de)難度,難于(yu)控制。溶液(ye)成(cheng)分為(wei)2mol/L的(de)(de)硫酸,相當于(yu)196g/L,采(cai)(cai)(cai)用的(de)(de)脈沖電位范(fan)圍(wei)為(wei)0.1~0.9V,脈沖時(shi)間為(wei)0.001~0.100s.著色(se)顏色(se)為(wei)藍色(se)、紫色(se)和黑色(se),沒有(you)明顯的(de)(de)中間色(se)出現(xian)。這種膜的(de)(de)生(sheng)成(cheng),推測是由于(yu)膜/溶液(ye)的(de)(de)表(biao)面(mian)鉻離子的(de)(de)生(sheng)成(cheng)與(yu)還原所致。實驗(yan)采(cai)(cai)(cai)用中等(deng)含(han)鉻量的(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)1Cr17。


  16. 張俊喜、周國定、喬亦男、曹楚南、張鑒清等人提出(chu)(chu)了一種(zhong)新的(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼著色(se)(se)方法(fa)-載(zai)波(bo)鈍(dun)化著色(se)(se),即在無鉻的(de)(de)(de)硫(liu)酸溶液中用載(zai)波(bo)鈍(dun)化的(de)(de)(de)電化學方法(fa)得(de)到各種(zhong)色(se)(se)彩(cai)的(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼表(biao)面。同時研究(jiu)了載(zai)波(bo)鈍(dun)化著色(se)(se)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)性(xing)質。研究(jiu)結果表(biao)明(ming),不銹(xiu)(xiu)鋼表(biao)面的(de)(de)(de)色(se)(se)彩(cai)是(shi)由于膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)干涉(she)所致(zhi)的(de)(de)(de),膜(mo)(mo)層(ceng)(ceng)結構(gou)呈微(wei)晶-非晶過(guo)渡態,與化學著色(se)(se)法(fa)所得(de)膜(mo)(mo)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)結構(gou)是(shi)相近的(de)(de)(de),而且(qie)膜(mo)(mo)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)導電性(xing)測試表(biao)明(ming),載(zai)波(bo)鈍(dun)化著色(se)(se)膜(mo)(mo)有半導體性(xing)質,膜(mo)(mo)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)導電具(ju)有整流(liu)性(xing)。從干涉(she)原理出(chu)(chu)發,可(ke)作(zuo)出(chu)(chu)不銹(xiu)(xiu)鋼載(zai)波(bo)鈍(dun)化著色(se)(se)工藝(yi)中色(se)(se)彩(cai)的(de)(de)(de)控制方法(fa),通過(guo)對載(zai)波(bo)參數的(de)(de)(de)調節,就可(ke)以得(de)到不同色(se)(se)彩(cai)的(de)(de)(de)表(biao)面膜(mo)(mo)。


  17. 鄧(deng)姝皓、龔竹青、柳勇采(cai)用化(hua)(hua)學(xue)浸漬法(fa)、電(dian)(dian)解著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se)法(fa)均可以將304不銹鋼著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se)生成(cheng)啞(ya)光銀(yin)灰色(se)(se)(se)(se)外觀。化(hua)(hua)學(xue)著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se)液的組成(cheng)為(wei)硫酸100mL/L,添加劑A為(wei)40~60mL/L,添加劑B為(wei)90~110mL/L.電(dian)(dian)解著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se)液的主要(yao)組成(cheng)為(wei)100mL/L硫酸,50~60g/L鉻(ge)(ge)酐,電(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)在0.4~0.6A/d㎡。對于(yu)電(dian)(dian)解著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se),電(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)是(shi)成(cheng)膜(mo)的關(guan)鍵因素。電(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)越大,失重越多,成(cheng)膜(mo)越致(zhi)(zhi)密(mi)(mi)。相同電(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)下,脈沖著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se)的膜(mo)比直(zhi)流(liu)(liu)著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se)的膜(mo)要(yao)致(zhi)(zhi)密(mi)(mi)。鉻(ge)(ge)酐濃度(du)(du)越大,失重越小,成(cheng)膜(mo)越慢。X衍射和掃(sao)描(miao)電(dian)(dian)鏡顯示,成(cheng)膜(mo)后的不銹鋼表面晶粒細小、致(zhi)(zhi)密(mi)(mi),形成(cheng)的是(shi)Ni2O3、Cr2O3、TiO等致(zhi)(zhi)密(mi)(mi)的氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)。著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se)不銹鋼的耐(nai)蝕性和耐(nai)高溫性優(you)于(yu)未著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se)的不銹鋼。


  18. 南紅艷、張躍敏、尹新(xin)斌、徐可等人(ren)對電(dian)(dian)化(hua)學(xue)不銹(xiu)鋼著色(se)工藝(yi)進行了系統(tong)的研(yan)究(jiu)。通過電(dian)(dian)流變(bian)化(hua)研(yan)究(jiu)著色(se)的變(bian)化(hua)規律,得出對于每(mei)一種顏(yan)色(se),電(dian)(dian)量密度(du)與著色(se)時間的對應(ying)關系基本上是線性的。提出電(dian)(dian)量控(kong)制(zhi)不銹(xiu)鋼著色(se)能(neng)提高電(dian)(dian)化(hua)學(xue)不銹(xiu)鋼著色(se)工藝(yi)的效率。電(dian)(dian)化(hua)學(xue)不銹(xiu)鋼著色(se)工藝(yi)時間短,效率高,顏(yan)色(se)豐(feng)富。


  19. 巴赫氏(shi)洛夫介紹(shao)了不銹鋼在(zai)重鉻酸鈉和硫酸混合(he)液中的電化學氧化著色。