香蕉視頻app破解碼:不銹鋼電化學著彩色酸性溶液成分和工藝條件見表9-9。配方10 (見表9-9)的說明 。本配方由華中理工大學化學系 賈法龍、郭稚弧、李卓民提出。
1. 低頻方波電(dian)流對不(bu)銹鋼進行著色
著色液組成為(wei):鉻酐 250g/L, 硫酸 490g/L, 實驗中(zhong)采(cai)用方(fang)波電(dian)流(liu),實驗裝置見圖9-21,電(dian)流(liu)波形(xing)見圖9-22.實驗設備中(zhong)信號發生器型號為(wei)DCD-1,恒電(dian)位儀(yi)型號為(wei)HDV-7C,參(can)比(bi)電(dian)極(ji)為(wei)飽和氯(lv)化鉀(jia)甘汞電(dian)極(ji)(SCE),用3068型XY函數記錄儀(yi)記錄不銹鋼片相對(dui)于(yu)甘汞電(dian)極(ji)的(de)電(dian)位隨時(shi)間的(de)變化情況。選取(qu)具有(you)代(dai)表性的(de)4個因素,即著色液溫度(du)、正(zheng)電(dian)流(liu)密度(du)i+、負電(dian)流(liu)密度(du)i-和周期T值。只要(yao)(yao)調(diao)節好適當的(de)正(zheng)電(dian)流(liu)密度(du)、負電(dian)流(liu)密度(du)、時(shi)間、周期、溫度(du)參(can)數,就可以得到所要(yao)(yao)的(de)顏(yan)色。
2. 著(zhu)色實驗對參數(shu)的優選
①. i+的值(zhi)(zhi)均大(da)于(yu)i-的值(zhi)(zhi):通過(guo)正交試(shi)驗,能夠著上色(se)的試(shi)片的規律為i+的值(zhi)(zhi)均大(da)于(yu)i-的值(zhi)(zhi)。
②. 凡是未(wei)發生著色的(de)(de)(de),其(qi)電(dian)位(wei)-時(shi)間(jian)圖中陰(yin)極響應(ying)電(dian)位(wei),并不(bu)隨時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)延長(chang)而正移;有(you)著色出(chu)現的(de)(de)(de),其(qi)陰(yin)極響應(ying)電(dian)位(wei)隨時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)延長(chang)而正移。若參(can)數不(bu)同,正移的(de)(de)(de)幅度也不(bu)同。
③. 周(zhou)(zhou)期不同,都能著色,說明周(zhou)(zhou)期的(de)取(qu)值對著色的(de)影響較小。
④. 溫度值。
固定i+與i-一個組(zu)合(組(zu)合原則是(shi)i+≥i-),再改變周期(qi)與溫度的值,觀(guan)察著(zhu)色(se)的效果。結果見表9-34。其中每組(zu)實驗的著(zhu)色(se)時(shi)間均為(wei)10min,著(zhu)色(se)完后進行固膜(mo)和封閉(bi),然(ran)后做耐磨(mo)性測試。
通過實驗(yan)可(ke)以基本上確定工藝參數為(wei);i+=2.0mA/c㎡, i- =-1.0mA/cm,溫度為(wei)60℃,周期T=2.5s。
3. 顏(yan)色隨時間的變(bian)化
所著(zhu)顏色隨時間變化(hua)情況的實驗結果見表(biao)9-35。
表9-35 中的(de)(de)顏(yan)(yan)色(se)都(dou)是(shi)經(jing)過電解(jie)固膜和(he)到閉后所全現的(de)(de)顏(yan)(yan)色(se),顏(yan)(yan)色(se)的(de)(de)重現性(xing)和(he)均(jun)勻性(xing)較好,耐磨次數用負荷500g的(de)(de)瓶塞橡皮在著(zhu)色(se)膜表面來回摩(mo)擦均(jun)在1000次以上。由表9-35可(ke)知,隨著(zhu)通電時(shi)間的(de)(de)延長(chang),膜的(de)(de)顏(yan)(yan)色(se)也發生變(bian)化(hua),一(yi)定的(de)(de)電解(jie)時(shi)間對應著(zhu)一(yi)定的(de)(de)顏(yan)(yan)色(se),因(yin)此,可(ke)以通過控制電解(jie)時(shi)間來獲得(de)所需的(de)(de)顏(yan)(yan)色(se)。隨著(zhu)時(shi)間的(de)(de)延長(chang),膜的(de)(de)顏(yan)(yan)色(se)變(bian)化(hua)趨勢大致為;茶色(se)一(yi)藍色(se)一(yi)黃色(se)一(yi)紅色(se)。
4. 著色試片的耐蝕性(xing)能
著(zhu)色試片與(yu)未著(zhu)色試片在0.2mol/L的鹽(yan)酸(suan)(suan)(相當于(yu)16.7mL/L)中的自然(ran)腐蝕電位比較見圖9-23.由圖9-23表明(ming),彩色不銹鋼片在此鹽(yan)酸(suan)(suan)中長期浸泡然(ran)保持鈍態電位,而且穩定。耐蝕性顯然(ran)要(yao)比未著(zhu)色的要(yao)好。
5. 著色前處理
304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(chu)油。氫氧(yang)化(hua)鈉20~40g/L,碳酸鈉30~40g/L,OP乳化(hua)劑2~3mL/L,溫度70~80℃,時間6~10min.
②. 電化學(xue)拋光。磷(lin)酸(85%)560mL/L,硫酸(98%)400mL/L,鉻(ge)酐(gan)50g/L,其余為水,電流密(mi)度(du)20~50A/d㎡,電壓10~20V,溫度(du)55~65℃,時間4~5min。
6. 著色后處理
著色(se)→清洗→固膜處理→清洗→封閉→清洗→烘(hong)干。
注:固膜(mo)處理: 鉻酐250g/L,磷酸2.5g/L,陰極電流(liu)密(mi)度0.4A/d㎡,溫(wen)度25℃,時間10min.
封(feng)(feng)閉(bi): 試片放人(ren)1%硅酸鈉的封(feng)(feng)閉(bi)液中煮沸(fei)5min進(jin)行(xing)封(feng)(feng)閉(bi)處理。
7. 方(fang)波電解著色(se)法的(de)優點
①. 著色重(zhong)現性較(jiao)好,容易(yi)控制。
②. 只要調(diao)節好適當的工作參數,就可以獲得所需要的顏色。利用(yong)此法(fa)已經在不銹鋼表(biao)面制出(chu)了多種顏色。
③. 顏色均(jun)(jun)勻,與(yu)被施加(jia)的電(dian)流(liu)密度分(fen)(fen)(fen)布均(jun)(jun)勻性(xing)有關。在設計電(dian)解著色槽(cao)時,要使電(dian)流(liu)在工件上(shang)的分(fen)(fen)(fen)布均(jun)(jun)勻。石墨電(dian)極與(yu)工件的面積比影響電(dian)流(liu)分(fen)(fen)(fen)布均(jun)(jun)勻性(xing)。
8. 著色膜(mo)的(de)XPS研究
河北工業大學材料科學與工程學院 王文靜、李國彬和河北農業大學信息學院王軍皓、李偉英、王希生等人介紹了不銹鋼電化學著色工藝,采用正交試驗法對不銹鋼電化學著色的實驗方案進行了優化,得出最佳實驗方案,與配方10非常接近,但工藝條件不同,也不用方波電源。組成與工藝條件為:CrO3 228g/L, H2SO4 483g/L, 溫度80℃,電流密度0.50A/d㎡,然后對制得的黃色著色膜元素和結構進行分析,用X射線光電子能譜儀,常稱為XPS,(生產廠家為美國PHI公司,型號為PH15300 system; 微機為UNIX。X射線槍:功率250W;電壓13000V;能量為A1靶1486.6eV).圖9-24為膜的XPS全圖。
由圖9-24可知,其膜(mo)中含有的(de)元素有Cr、Fe、O、S、C.Cr可能以六(liu)價和三價的(de)氧化(hua)物或與COOH結合的(de)形式存(cun)在。