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(chu)用生產流(liu)水(shui)線的(de)方(fang)式(shi)進行不銹鋼彩色處理,并且申請(qing)了專利。其裝置(zhi)示意圖見圖9-1。工(gong)藝采用方(fang)波電(dian)(dian)流(liu)進行著色處理。溶液是鉻酐和(he)硫酸體系(xi)。通(tong)過(guo)控制陽極電(dian)(dian)流(liu)值、陰極電(dian)(dian)流(liu)值、頻率(lv)和(he)通(tong)電(dian)(dian)時間來獲得所需的(de)顏(yan)色,與化學著色法相比,重現性(xing)很(hen)好,顏(yan)色非(fei)常均勻。


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(gang)。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.奧格拉和勞W.納卡雅(ya)馬M嘗(chang)試用三角波電(dian)流脈沖法進行著(zhu)色(se),著(zhu)色(se)可(ke)在室(shi)溫下(xia)進行。要(yao)獲得(de)特定的(de)(de)顏色(se),必須調整好適當的(de)(de)Imax、Imin和r(三角波周期值)。著(zhu)色(se)膜的(de)(de)厚(hou)度與(yu)電(dian)解(jie)時(shi)間和r的(de)(de)對數呈線性關(guan)系。K.奧格拉用紫外分光光度計測量了著(zhu)色(se)膜的(de)(de)厚(hou)度。著(zhu)色(se)膜的(de)(de)厚(hou)度可(ke)用下(xia)式來(lai)估(gu)算:


  式中(zhong)(zhong),λ為(wei)著色(se)膜的(de)反射(she)(she)光(guang)譜(pu)中(zhong)(zhong)最大反射(she)(she)系數(shu)(shu)對應的(de)波長(chang);λ'為(wei)著色(se)膜的(de)反射(she)(she)光(guang)譜(pu)中(zhong)(zhong)最小反射(she)(she)系數(shu)(shu)對應的(de)波長(chang);n為(wei)化膜的(de)折射(she)(she)系數(shu)(shu)。


  隨著通(tong)電時間的延長,工作的顏色(se)按照褐色(se)→黃色(se)→紅色(se)→藍(lan)色(se)→綠色(se)的順序(xu)變化。


  5. J.N.金、S.J.歐、S.C.李(li)等人研究在正(zheng)弦(xian)波、正(zheng)弦(xian)波+直(zhi)流(liu)、正(zheng)弦(xian)波+方波這3種電流(liu)信號的(de)(de)作用下,得到不同類型的(de)(de)著色膜,都具有良(liang)好(hao)的(de)(de)性能。


  6. 郭稚弧(hu)、賈法(fa)(fa)龍、邱于兵研究三角波(bo)電流掃(sao)描法(fa)(fa)制備彩色(se)不銹鋼(gang)。通(tong)過(guo)正(zheng)交試(shi)(shi)驗探討最(zui)佳工(gong)藝(yi)參(can)數(shu)(shu),并(bing)對著(zhu)色(se)膜的(de)各項性能做(zuo)了測試(shi)(shi),耐磨性能較好(hao)(hao)。此工(gong)藝(yi)對曲面著(zhu)色(se)也(ye)有良(liang)好(hao)(hao)的(de)適(shi)應性,把試(shi)(shi)片彎成90°后進行著(zhu)色(se),顏色(se)也(ye)很均勻,重現性也(ye)很好(hao)(hao)。只(zhi)要(yao)控(kong)(kong)制好(hao)(hao)工(gong)藝(yi)參(can)數(shu)(shu)就(jiu)可以(yi)獲得(de)預期的(de)顏色(se)。溫(wen)度對于顏色(se)的(de)控(kong)(kong)制有很大的(de)影(ying)響,溫(wen)度越高,著(zhu)色(se)速率(lv)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、張文雄(xiong)等人研究了不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)陽極氧化成金(jin)黃色(se)(se)(se)。著(zhu)色(se)(se)(se)液(ye)中(zhong)鉻酐20g/L,硫酸(suan)400mL/L,硫酸(suan)錳3g/L,添加劑(ji) YZ-03 40g/L,乙酸(suan)鈉10.5g/L,電流密度為(wei)0.4A/d㎡,此(ci)工藝主要是用于形(xing)成金(jin)黃色(se)(se)(se)的著(zhu)色(se)(se)(se)膜,對于其他(ta)顏色(se)(se)(se)則難(nan)以實現。不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在如此(ci)低的鉻酐濃度下的著(zhu)色(se)(se)(se)液(ye)中(zhong),如果(guo)沒有電流通入,即(ji)使浸泡數小(xiao)時也(ye)不(bu)(bu)著(zhu)色(se)(se)(se)。


  9. 方景禮(li)、劉琴、韓克平、陳耀(yao)輝等人研究了在鉬酸鈉溶液中將(jiang)不銹鋼成(cheng)功鍍覆上一(yi)層藍色膜(mo)。不銹鋼在陰極電流的(de)作用(yong)下(xia),表面沉積上一(yi)層鉬的(de)復雜化合物(wu)。膜(mo)厚度(du)約為42.7μm.


  10. 奧格拉(la)K、沙庫來K、烏哈(ha)拉(la)S等(deng)人研(yan)究(jiu)了在(zai)室溫下用交流(liu)電(dian)位脈沖法的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼著色(se)(se)。他們首先以20mV/min和60mV/min的(de)(de)掃描速(su)率做了奧氏體不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼在(zai)著色(se)(se)液中(zhong)的(de)(de)動電(dian)位極化曲線,發現不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼開始過鈍化的(de)(de)電(dian)位為1.2V,隨(sui)著電(dian)位的(de)(de)增加,過鈍化電(dian)流(liu)達到一個極限(xian)值。根據這個極化曲線,確定(ding)了方波電(dian)位的(de)(de)Emax和Emin,但Emax不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)能太大(da),否則生成的(de)(de)氧化膜會發生部分溶解。脈沖幅(fu)度和寬度對著色(se)(se)情況也(ye)有(you)影響。在(zai)這種實驗條(tiao)件下,最佳的(de)(de)脈沖幅(fu)度應(ying)該在(zai)0.4~0.44V.這種方法可以在(zai)室溫下對不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼進行(xing)著色(se)(se),著色(se)(se)速(su)率較快。但是,電(dian)位法比電(dian)流(liu)法在(zai)生產中(zhong)操(cao)作起(qi)來較麻煩,因為不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)自然電(dian)位不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)完全一致,選擇的(de)(de)極化電(dian)位不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)相(xiang)同(tong)。目前這種方法已有(you)幾個專(zhuan)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. 日新(xin)制(zhi)鋼(gang)公司提出的(de)電(dian)解(jie)(jie)著色工藝,是先將不(bu)(bu)銹鋼(gang)工件(jian)在(zai)5%硅(gui)酸(suan)鈉溶液(ye)中(zhong)(zhong)于85℃和(he)5A/d㎡的(de)電(dian)流密度(du)下(xia)(xia)進行45秒的(de)電(dian)化學除油(you),水洗(xi)(xi)后浸入室溫10%鹽酸(suan)中(zhong)(zhong)洗(xi)(xi)滌(di)30s,水洗(xi)(xi)后即浸人(ren)含(han)(han)鉻酐(gan)(gan)并添加適量三價鉻離子的(de)稀鉻酐(gan)(gan)硫酸(suan)溶液(ye)中(zhong)(zhong),不(bu)(bu)銹鋼(gang)作陰(yin)(yin)極,在(zai)5~15A/d㎡和(he)液(ye)溫35~50℃的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)(xia)電(dian)解(jie)(jie)5~20s,表面(mian)(mian)預鍍(du)上一層致密的(de)金屬鉻(0.6~1.0mg/d㎡).然后在(zai)含(han)(han)鉻酐(gan)(gan)10~50g/L的(de)電(dian)解(jie)(jie)液(ye)中(zhong)(zhong),在(zai)陰(yin)(yin)極電(dian)流密度(du)3~15A/dm、槽溫15~45℃的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)(xia)電(dian)解(jie)(jie)5~20s,便獲(huo)得色調優雅、性(xing)能良好的(de)彩色表面(mian)(mian)氧化膜。


  13. 傅綺君在手(shou)(shou)術器(qi)(qi)械呈本色(se)(se)表(biao)面處理(li)(保持拋光(guang)(guang)色(se)(se)澤并要(yao)求達(da)到抗蝕性能)中(zhong)采用(yong)電(dian)化學方法(fa),使表(biao)面產生(sheng)一層透明致(zhi)密的(de)氧化膜(mo)(mo)覆蓋(gai)層。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5~10g/L,陽極(ji)電(dian)流密度(du)1~10A/d㎡,溫度(du)20~70℃,時(shi)間5~20min;或(huo)(huo)鉻酐250g/L,硫酸(suan)2.5g/L,鉬酸(suan)鹽1~5g/L,工(gong)藝(yi)條(tiao)件相(xiang)同(tong)。所生(sheng)成的(de)氧化膜(mo)(mo)穩定(ding),膜(mo)(mo)層達(da)1.0~20.0nm.此外(wai),還(huan)可用(yong)手(shou)(shou)術器(qi)(qi)械經(jing)手(shou)(shou)工(gong)拋光(guang)(guang)后(Ra≤0.8μm)在特殊(shu)的(de)電(dian)化學工(gong)藝(yi)條(tiao)件下用(yong)無(wu)(wu)機酸(suan)加消光(guang)(guang)劑達(da)到柔色(se)(se)的(de)無(wu)(wu)光(guang)(guang)澤的(de)處理(li)。柔色(se)(se)膜(mo)(mo)的(de)厚(hou)(hou)度(du)達(da)到300.0~600.0nm(經(jing)AES俄(e)歇電(dian)子能譜或(huo)(huo)XPSX射(she)線光(guang)(guang)電(dian)子能譜分析(xi)),反(fan)光(guang)(guang)系數<30%.除此之(zhi)外(wai),還(huan)可用(yong)堿(jian)性著色(se)(se)液,以電(dian)化學方法(fa)在手(shou)(shou)術器(qi)(qi)械的(de)表(biao)面形成一層致(zhi)密的(de)具有一定(ding)厚(hou)(hou)度(du)的(de)彩色(se)(se)膜(mo)(mo)。


  14. 安成強、韓玉梅、車永泉研究了304不(bu)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)(yi)揚、吳繼民采用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在硫酸水溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)以恒電位方波充電法(fa)使(shi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)表面產(chan)(chan)生彩色(se)(se)(se)膜(mo)(mo)。溶(rong)(rong)液(ye)不(bu)含鉻(ge)(ge)(ge)酸,有(you)望能克服不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在鉻(ge)(ge)(ge)酸溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)浸(jin)泡時(shi)間較長,有(you)時(shi)表面有(you)粗(cu)糙現(xian)象(xiang)產(chan)(chan)生的(de)缺點(dian),而且要得到均勻一(yi)(yi)致的(de)著(zhu)色(se)(se)(se)膜(mo)(mo)有(you)一(yi)(yi)定的(de)難度,難于(yu)控制(zhi)。溶(rong)(rong)液(ye)成分為(wei)2mol/L的(de)硫酸,相當于(yu)196g/L,采用(yong)的(de)脈(mo)沖(chong)電位范圍(wei)為(wei)0.1~0.9V,脈(mo)沖(chong)時(shi)間為(wei)0.001~0.100s.著(zhu)色(se)(se)(se)顏色(se)(se)(se)為(wei)藍(lan)色(se)(se)(se)、紫色(se)(se)(se)和(he)黑色(se)(se)(se),沒(mei)有(you)明顯的(de)中(zhong)(zhong)間色(se)(se)(se)出現(xian)。這(zhe)種膜(mo)(mo)的(de)生成,推測(ce)是(shi)由于(yu)膜(mo)(mo)/溶(rong)(rong)液(ye)的(de)表面鉻(ge)(ge)(ge)離子的(de)生成與還原所致。實驗采用(yong)中(zhong)(zhong)等含鉻(ge)(ge)(ge)量的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)1Cr17。


  16. 張俊(jun)喜、周(zhou)國定、喬亦男、曹(cao)楚南、張鑒(jian)清(qing)等(deng)人(ren)提出(chu)了一種新的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼著(zhu)色(se)(se)方法-載波鈍(dun)化(hua)(hua)著(zhu)色(se)(se),即在無鉻的(de)(de)(de)硫酸溶液中用載波鈍(dun)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)電(dian)化(hua)(hua)學方法得到各種色(se)(se)彩(cai)的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼表面。同時研究(jiu)了載波鈍(dun)化(hua)(hua)著(zhu)色(se)(se)膜(mo)的(de)(de)(de)性(xing)質(zhi)。研究(jiu)結果表明(ming),不(bu)銹鋼表面的(de)(de)(de)色(se)(se)彩(cai)是由(you)于膜(mo)的(de)(de)(de)干涉所(suo)致(zhi)的(de)(de)(de),膜(mo)層結構呈微晶-非晶過渡(du)態,與(yu)化(hua)(hua)學著(zhu)色(se)(se)法所(suo)得膜(mo)層的(de)(de)(de)結構是相(xiang)近的(de)(de)(de),而且膜(mo)層的(de)(de)(de)導(dao)電(dian)性(xing)測試表明(ming),載波鈍(dun)化(hua)(hua)著(zhu)色(se)(se)膜(mo)有(you)(you)半(ban)導(dao)體(ti)性(xing)質(zhi),膜(mo)層的(de)(de)(de)導(dao)電(dian)具有(you)(you)整(zheng)流(liu)性(xing)。從干涉原理出(chu)發,可作出(chu)不(bu)銹鋼載波鈍(dun)化(hua)(hua)著(zhu)色(se)(se)工藝中色(se)(se)彩(cai)的(de)(de)(de)控制方法,通過對載波參(can)數的(de)(de)(de)調節,就可以得到不(bu)同色(se)(se)彩(cai)的(de)(de)(de)表面膜(mo)。


  17. 鄧姝皓、龔(gong)竹青、柳(liu)勇采用化(hua)學浸漬法、電(dian)(dian)解著(zhu)色(se)(se)(se)法均可以將304不(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)色(se)(se)(se)生成啞光(guang)銀(yin)灰(hui)色(se)(se)(se)外觀。化(hua)學著(zhu)色(se)(se)(se)液的(de)組成為硫酸100mL/L,添(tian)加(jia)劑A為40~60mL/L,添(tian)加(jia)劑B為90~110mL/L.電(dian)(dian)解著(zhu)色(se)(se)(se)液的(de)主要(yao)組成為100mL/L硫酸,50~60g/L鉻(ge)酐,電(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)度(du)在0.4~0.6A/d㎡。對于(yu)電(dian)(dian)解著(zhu)色(se)(se)(se),電(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)度(du)是成膜(mo)(mo)(mo)的(de)關鍵因素。電(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)度(du)越(yue)大,失(shi)重(zhong)(zhong)越(yue)多,成膜(mo)(mo)(mo)越(yue)致密(mi)(mi)。相同(tong)電(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)度(du)下,脈沖(chong)著(zhu)色(se)(se)(se)的(de)膜(mo)(mo)(mo)比(bi)直流(liu)著(zhu)色(se)(se)(se)的(de)膜(mo)(mo)(mo)要(yao)致密(mi)(mi)。鉻(ge)酐濃度(du)越(yue)大,失(shi)重(zhong)(zhong)越(yue)小(xiao),成膜(mo)(mo)(mo)越(yue)慢。X衍射和掃(sao)描電(dian)(dian)鏡顯(xian)示,成膜(mo)(mo)(mo)后的(de)不(bu)銹(xiu)鋼表面(mian)晶粒細小(xiao)、致密(mi)(mi),形成的(de)是Ni2O3、Cr2O3、TiO等致密(mi)(mi)的(de)氧化(hua)膜(mo)(mo)(mo)。著(zhu)色(se)(se)(se)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)耐蝕性和耐高溫性優于(yu)未著(zhu)色(se)(se)(se)的(de)不(bu)銹(xiu)鋼。


  18. 南紅艷、張躍敏、尹新斌、徐可等人對電化學(xue)不銹鋼著(zhu)色(se)(se)工(gong)藝進行(xing)了系統的研究。通過電流變化研究著(zhu)色(se)(se)的變化規律,得出對于每一種(zhong)顏色(se)(se),電量密度與著(zhu)色(se)(se)時間的對應關系基本上是線性的。提出電量控制不銹鋼著(zhu)色(se)(se)能提高電化學(xue)不銹鋼著(zhu)色(se)(se)工(gong)藝的效(xiao)率(lv)。電化學(xue)不銹鋼著(zhu)色(se)(se)工(gong)藝時間短(duan),效(xiao)率(lv)高,顏色(se)(se)豐(feng)富。


  19. 巴赫氏洛(luo)夫(fu)介紹了不銹鋼在重鉻酸(suan)鈉和硫酸(suan)混合液中的電化學氧化著(zhu)色。