不銹鋼電(dian)化學著彩色酸性溶液成分和工(gong)藝條件(jian)見(jian)表(biao)9-9。配(pei)方(fang)9 (見(jian)表(biao)9-9)的說(shuo)明(ming) 。本配(pei)方(fang)由華中(zhong)理(li)工(gong)大學化學系 郭稚弧、賈法龍、邱于兵提出。
1. 三角(jiao)波電流掃描法(fa)著色不銹鋼
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銹鋼。控制容易,重現性好。
2. 試(shi)片(pian)著色隨時間的變化(hua)
在不同的時間(jian)下(xia)對不銹鋼進(jin)行著色(se)的結(jie)果見表(biao)9-26。
3. 控制電解時(shi)間(jian)獲得(de)所需的顏色(se)
從表9-26可知,隨著通電時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)延長(chang),膜的(de)(de)(de)顏色(se)發生變化。一(yi)定的(de)(de)(de)電解時(shi)間(jian)對(dui)應著一(yi)定的(de)(de)(de)顏色(se)。因此,可通過控制電解時(shi)間(jian)來獲得所需的(de)(de)(de)顏色(se)。在實驗中,黃色(se)對(dui)應的(de)(de)(de)電解時(shi)間(jian)范圍較寬,大約(yue)20min,相對(dui)來說容易(yi)控制。
4. 溫度(du)對顏色的影響
溫度對于顏色的控制有著很(hen)大的影響。溫度越高,著色速率越快。同樣(yang)通(tong)電20min,在不同的溫度下所得的顏色見(jian)表9-27.
在較(jiao)高溫度下(xia),顏(yan)色的變化較(jiao)快。著色時(shi),嚴格(ge)地(di)控制時(shi)間與(yu)溫度是(shi)非常重要的。
5. 所(suo)需顏色的控制
只(zhi)要(yao)調節(jie)好(hao)適當的最(zui)大(da)(da)和最(zui)小電(dian)(dian)流密度(du)、周期(qi)及溫度(du)參數,就可以得到所(suo)需要(yao)的顏色(se)。在最(zui)大(da)(da)和最(zui)小電(dian)(dian)流密度(du)、溫度(du)和周期(qi)固定的條(tiao)件下。隨著時間的延長,膜的顏色(se)變化趨勢大(da)(da)致為茶色(se)一藍(lan)色(se)一黃色(se)一紅色(se)。
6. 彎曲試片的著色(se)
把試片(pian)彎(wan)曲(qu)90°后進行(xing)三角波電流掃描著色(se),時間20min,試片(pian)為亮(liang)黃,顏(yan)色(se)均勻,同樣條件下所(suo)做的(de)兩個試片(pian)的(de)顏(yan)色(se)一樣。此工藝對于曲(qu)面著色(se)有良好的(de)適(shi)應性。
7. 著(zhu)色試(shi)片性能測試(shi)
①. 耐蝕性
著色試片(pian)與未(wei)(wei)著色試片(pian)在0.2mol/L鹽酸(suan)中的自然(ran)腐蝕電(dian)位比(bi)較見圖9-17,該圖表明彩色不銹鋼片(pian)在此鹽酸(suan)中長(chang)期浸泡仍然(ran)保(bao)持鈍(dun)態電(dian)位,而(er)且很(hen)穩定。耐蝕性(xing)顯然(ran)要(yao)(yao)比(bi)未(wei)(wei)著色的要(yao)(yao)好。
②. 耐磨(mo)性
用負荷500g的(de)瓶塞(sai)橡
皮在著色膜表面(mian)來回摩擦,接觸面(mian)積為50m㎡.試片經過電解硬化和封閉后,其(qi)耐磨(mo)次數在1000次以上,表明耐磨(mo)性良好。
③. 耐(nai)熱性(xing)
著色(se)(se)試片(pian)在300℃的(de)環境下烘烤1h,膜的(de)顏色(se)(se)沒有(you)變化(hua),表明其熱穩(wen)定(ding)較好(hao)。
④. 加(jia)工性能(neng)
把彩色試片來回(hui)彎曲(qu)180°數十次(ci),表面膜無任(ren)何(he)損(sun)傷,呈現良好的(de)加工性能。
8. 不(bu)銹鋼著色前處理
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(zhu)色后處理(li)
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.