不銹(xiu)鋼(gang)電(dian)化學(xue)著彩色酸性溶液成分和工藝(yi)條(tiao)件見(jian)表(biao)9-9。配方9 (見(jian)表(biao)9-9)的說明 。本配方由(you)華(hua)中理工大學(xue)化學(xue)系 郭稚弧、賈法龍、邱于兵提出。
1. 三角(jiao)波電流掃(sao)描法著(zhu)色不(bu)銹鋼(gang)
在著色液為鉻酐 250g/L, 硫酸 490g/L, 實驗中采用三角波電流,電流信號波形見圖9-16.通過正交試驗篩選出的最佳工藝參數為:最大電流密度imax=2mA/d㎡,最小電流密度imin=-0.5mA/d㎡,周期r=10s,溫度T=25℃.可以制備出顏色均勻的彩色不(bu)銹鋼。控制容易,重現性好。
2. 試片著色隨(sui)時間的變化
在不同(tong)的(de)時間下對不銹鋼進行著色的(de)結果(guo)見表9-26。
3. 控(kong)制電解時間獲得所(suo)需(xu)的顏色
從表9-26可(ke)知(zhi),隨著通電(dian)時(shi)(shi)間的(de)(de)延長,膜的(de)(de)顏(yan)色(se)發(fa)生變化。一定(ding)的(de)(de)電(dian)解(jie)時(shi)(shi)間對(dui)應著一定(ding)的(de)(de)顏(yan)色(se)。因(yin)此,可(ke)通過控制(zhi)(zhi)電(dian)解(jie)時(shi)(shi)間來獲得所(suo)需(xu)的(de)(de)顏(yan)色(se)。在實驗中,黃色(se)對(dui)應的(de)(de)電(dian)解(jie)時(shi)(shi)間范圍(wei)較寬(kuan),大約20min,相對(dui)來說容(rong)易控制(zhi)(zhi)。
4. 溫度對顏色的影(ying)響
溫(wen)(wen)度對于顏色(se)的控制有著(zhu)很(hen)大(da)的影響。溫(wen)(wen)度越高,著(zhu)色(se)速(su)率(lv)越快。同樣(yang)通電20min,在(zai)不同的溫(wen)(wen)度下(xia)所(suo)得的顏色(se)見(jian)表9-27.
在較高溫度下,顏色的變化(hua)較快。著色時(shi),嚴格地控制時(shi)間與溫度是非(fei)常(chang)重要的。
5. 所(suo)需顏色的控(kong)制
只要調節好適(shi)當的最大和最小(xiao)電(dian)流密(mi)度(du)、周(zhou)期及溫度(du)參(can)數(shu),就可以得到所需要的顏(yan)色(se)(se)。在最大和最小(xiao)電(dian)流密(mi)度(du)、溫度(du)和周(zhou)期固定的條件下。隨著(zhu)時間(jian)的延長,膜的顏(yan)色(se)(se)變(bian)化(hua)趨勢大致(zhi)為茶(cha)色(se)(se)一藍(lan)色(se)(se)一黃色(se)(se)一紅(hong)色(se)(se)。
6. 彎曲試片的著色
把試(shi)片(pian)彎曲90°后(hou)進行三角(jiao)波電流掃(sao)描著(zhu)色,時間20min,試(shi)片(pian)為亮黃,顏(yan)色均(jun)勻,同樣條件下所做的兩個試(shi)片(pian)的顏(yan)色一樣。此(ci)工藝對于曲面著(zhu)色有良好的適應(ying)性(xing)。
7. 著色(se)試片性能測試
①. 耐(nai)蝕性(xing)
著(zhu)(zhu)色試片與未著(zhu)(zhu)色試片在0.2mol/L鹽(yan)酸中的(de)自然(ran)腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)位比較見圖9-17,該圖表明彩(cai)色不銹鋼片在此(ci)鹽(yan)酸中長期(qi)浸泡仍然(ran)保(bao)持鈍態電(dian)位,而且很(hen)穩定。耐蝕(shi)(shi)性顯然(ran)要比未著(zhu)(zhu)色的(de)要好。
②. 耐磨性
用負荷500g的瓶塞橡
皮在(zai)著(zhu)色膜表面來回(hui)摩擦,接觸面積為50m㎡.試片經(jing)過電解(jie)硬化和封閉后,其耐磨次數(shu)在(zai)1000次以上,表明耐磨性良好。
③. 耐(nai)熱性
著色(se)試片在300℃的(de)(de)環境(jing)下烘烤1h,膜的(de)(de)顏色(se)沒有變化(hua),表明(ming)其(qi)熱穩定較好。
④. 加工性(xing)能
把彩色(se)試片(pian)來(lai)回彎曲180°數十次(ci),表面膜無任何損傷(shang),呈現良好的加工性能。
8. 不銹鋼著色前(qian)處理
1Cr18Ni9Ti不銹鋼→機械拋光→清洗→除油①→清洗→電化學拋光②→清洗→著色。
注:①. 除油液: 氫氧化鈉(NaOH) 20~40g/L,碳酸鈉(NazCO3) 30~40g/L, OP乳化劑 2~3mL/L,溫度70~80℃,時間6~10min.
②. 電化學拋光: 磷酸(H3PO4)(85%)560mL/L,硫酸(H2SO4)(98%) 400mL/L, 鉻酐 50g/L, 其余為水,電流密度20~50A/d㎡,電壓10~20V,溫度55~65℃,4~5min.
9. 著色(se)后處理
著色→清洗→固膜處理①→清洗→封閉②→清洗→烘干。
注:①. 固膜處理: 采用陰極電解處理。鉻酐(CrO3) 250g/L, 磷酸(H3PO4) 2.5g/L,陰極電流密度0.4A/d㎡,溫度25℃,時間10min.
②. 封閉: 硅酸鈉(NazSiO3)1%,溫度煮沸,封閉時間,5min.