不銹鋼電化學著彩色酸性溶液(ye)成分(fen)和(he)工藝條件見表9-9。配(pei)方(fang)4 (見表9-9)的說明 。本配(pei)方(fang)由(you)長(chang)沙中南大(da)學冶(ye)金物理化學與材(cai)料(liao)化學研究所(suo) 何新快(kuai)、陳白珍、周(zhou)寧(ning)波(bo)、張欽發(fa)提出。
1. 重鉻酸鉀(jia)用量對成膜速率及(ji)其(qi)顏色的(de)影響
重鉻(ge)酸(suan)鉀是(shi)主成膜(mo)(mo)物質，提供三價鉻(ge)在(zai)陽(yang)極表面達到臨界值(zhi)水解而生成金屬著色膜(mo)(mo)。其他(ta)成分(fen)不(bu)變(bian)，改(gai)變(bian)重鉻(ge)酸(suan)鉀用量(liang)，其對著色膜(mo)(mo)的影響見表9-17。
由表9-17可(ke)見，隨(sui)著重鉻酸鉀(jia)(jia)用量(liang)(liang)的增加，其他(ta)成分不變，成膜速率加快(kuai)，所得著色膜的質量(liang)(liang)也越均勻(yun)，致密。但當其達到50g/L時，成膜速率幾乎不變。選取重鉻酸鉀(jia)(jia)含(han)量(liang)(liang)為40g/L。
2. 硫酸錳用量對成(cheng)膜速率及其顏色的影響
硫(liu)酸(suan)錳是輔助成膜劑，其(qi)他成分不變(bian)，改變(bian)硫(liu)酸(suan)錳用(yong)量，對成膜速率及其(qi)顏色的影響(xiang)見表9-18。
從表9-18可(ke)見，硫(liu)酸錳(meng)的(de)用量既影響著色速率，又影響著色膜的(de)質量。硫(liu)酸錳(meng)的(de)最(zui)佳含量取(qu)20g/L為宜(yi)。
3. 硫酸(suan)銨的主要作(zuo)用
銨離子（NH+4)能配位三價鉻離子及被溶解下來的鎳離子（Ni2+),控制反應速率。其含量偏高，成膜速率太快，易掉色；含量偏低，配位不了溶解下來的鎳、鉻等離子，致使電解液老化，成膜速率減緩。硫酸銨的最佳含量以20g/L為宜。
4. 添(tian)加劑A的作用及(ji)其影響(xiang)
添加劑(ji)(ji)A是鉬酸根鹽，它參與成(cheng)膜，促進氧(yang)(yang)化(hua)膜的(de)形成(cheng)。它能使不銹鋼(gang)表面鈍化(hua)而生成(cheng)鉬系列金屬氧(yang)(yang)化(hua)物(wu)（如(ru)二氧(yang)(yang)化(hua)鉬，氧(yang)(yang)化(hua)亞鉬等），使得著(zhu)色(se)膜致密，提高著(zhu)色(se)膜的(de)耐蝕(shi)性、耐磨性。分別改變添加劑(ji)(ji)A的(de)用量，其對(dui)膜的(de)影響見表9-19。
由表9-19可知，沒有添加劑(ji)A的(de)著色(se)(se)液(ye)著不(bu)上(shang)金黃色(se)(se)而(er)是黑色(se)(se)的(de)，隨著其用(yong)量的(de)增加，著色(se)(se)膜變(bian)得(de)致密且(qie)光亮，當(dang)其用(yong)量達到15g/L時(shi)，再增加用(yong)量，對成膜幾(ji)乎無影響。添加劑(ji)的(de)最佳含量以9~12g/L為(wei)宜(yi)。
5. 添加劑B的作用及其影(ying)響
添加(jia)劑B是過渡區金屬硫酸鹽(yan)，具(ju)有(you)光亮劑的作(zuo)用，提(ti)高著色(se)膜的光亮性、色(se)澤，且重現性好。其他成分不(bu)變(bian)，改變(bian)添加(jia)劑B的用量，其對成膜的影響見表9-20。
由(you)表9-20可(ke)見，沒(mei)有(you)添加劑(ji)B的(de)(de)著色(se)液著上的(de)(de)金(jin)黃色(se)膜不光亮。添加劑(ji)B的(de)(de)最(zui)佳(jia)用量以(yi)10g/L為宜(yi)。
6. 溫度與(yu)時間的(de)影響
實驗發現(xian)，溫(wen)度升高，電解(jie)著色的速(su)率(lv)增大(da)。當溫(wen)度在(zai)10~30℃內(nei)變(bian)化，著色速(su)率(lv)變(bian)化不大(da)。在(zai)20℃恒溫(wen)下，著色時間(jian)與著色膜顏(yan)色的關系見表9-21。
由表(biao)9-21可知，電解著(zhu)金黃色的(de)時間為12~15min,有利于試樣著(zhu)色的(de)控制，能得(de)到重現性好的(de)成品。
7. 電解著(zhu)色工藝流程
不銹鋼試樣①→化學除油②→水洗→拋光活化處理③→水洗→電化學著色④→水洗→封閉處理⑤→沸水干(gan)燥(zao)。
注：①. 材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼 .
②. 化(hua)學除油(you)一定要將(jiang)不銹鋼上(shang)的油(you)除干凈(jing)，否則著不上(shang)金色或著色不均勻。除油(you)液組分為：氫氧(yang)化(hua)鈉40g/L,碳酸鈉60g/L,OP乳化(hua)劑5mL/L,除油(you)溫(wen)度(du)60~70℃,時間(jian)8~12min。
③. 拋(pao)光活化(hua)(hua)(hua)液組(zu)分。硫(liu)酸200ml/L,鹽酸70mL/L,硝酸20mL/L,溫(wen)度40~60℃,時(shi)間(jian)2~3min.要控制(zhi)好活化(hua)(hua)(hua)程(cheng)度。活化(hua)(hua)(hua)時(shi)間(jian)不夠，著色速率慢，著色不均勻，結合力差(cha)；活化(hua)(hua)(hua)時(shi)間(jian)太長(chang)，不銹鋼易(yi)產(chan)生過腐(fu)蝕。
④. 電(dian)化學著色(se)，按配(pei)方4 的成(cheng)分和工(gong)藝條件(jian)進行。不銹鋼作陽極(ji)(ji)，鉛(qian)板作陰(yin)(yin)極(ji)(ji)，陰(yin)(yin)陽兩極(ji)(ji)的面積之比為3:1.所用試劑均為分析(xi)純(chun)。
⑤. 封閉處理。由于著色膜的附著力強，且致密耐路，對一般不銹鋼裝審器材，可直接封閉處理，無需固膜處理。封閉處理液組成為；硅酸鈉（Na2Sio3)2%~4%,添加劑1.5%,表面活性劑0.5%,封閉處理溫度70~90℃,時間5~6min.
8. 著(zhu)色(se)膜性能檢驗
①. 耐磨(mo)性實驗
按GB 1768-79進行(xing)耐磨(mo)(mo)性實(shi)驗。橡皮輪加壓5N,實(shi)驗3min,膜(mo)(mo)層(ceng)顏(yan)色基本不變，該(gai)著色膜(mo)(mo)具有優良的耐磨(mo)(mo)性。
②. 耐腐蝕(shi)性
按GB 4334.6-84,將著色(se)后的(de)(de)(de)(de)樣(yang)品和未(wei)著色(se)的(de)(de)(de)(de)空白不(bu)銹鋼(gang)試(shi)樣(yang)進行耐腐蝕(shi)性(xing)對(dui)照實驗，空白不(bu)銹鋼(gang)試(shi)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)失重腐蝕(shi)率為(wei)30.65g/(㎡·h)而(er)金黃膜試(shi)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)失重腐蝕(shi)率為(wei)1.28g/(㎡2·h),僅約為(wei)空白不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)1/30。因(yin)而(er)該著色(se)膜具有優良的(de)(de)(de)(de)耐腐蝕(shi)性(xing)。
