不銹鋼(gang)化(hua)學著色配方 21 (見(jian)表(biao)8-9),本配方由江蘇大學(xue)張扣山、邵(shao)紅(hong)紅(hong)、紀嘉明于2005年提出。
他們研究了不銹鋼在H2SO4-CrO3體系中的化學著色,探討了除油、拋光、活化、前處理工藝對著色過程的影響,及不同前處理對著色膜的形態、微觀組織、均勻性、光亮度和重現性等的影響,同時研究了添加劑對著色過程和著色膜的影響。
1. 實驗(yan)工藝流程
304不銹鋼試樣 → 化(hua)學除(chu)油(氫氧化(hua)鈉 80g/L, 碳酸(suan)(suan)鈉(na) 30g/L, 磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)三(san)鈉(na) 30g/L, 硅酸(suan)(suan)鈉(na) 12g/L, 溫度(du)(du) 60℃,時間6min) → 清(qing)洗 →(硫酸(suan)(suan) 150mL/L, 鹽(yan)酸(suan)(suan) 45mL/L, 硝酸(suan)(suan) 100mL/L, 磷(lin)(lin)酸(suan)(suan) 8mL/L, 溫度(du)(du) 60℃, 時間 6min) → 清(qing)洗 → 浸(jin)酸(suan)(suan)活化(hua)(磷(lin)(lin)酸(suan)(suan) 100mL/L, 硫酸(suan)(suan) 100mL/L, 去離子水約 200mL/L, 溫度(du)(du) 60~70℃, 陽極(ji)(ji)(ji)電流(liu)密(mi)度(du)(du) 0.3~0.5A/d㎡, 陰極(ji)(ji)(ji):不銹鋼或(huo)鉛,陽極(ji)(ji)(ji)陰極(ji)(ji)(ji)面積比1:2) → 清(qing)洗 → 化(hua)學著(zhu)色(配方(fang)21)→ 清(qing)洗 → 堅膜硬(ying)化(hua)處理 → 清(qing)洗 → 封(feng)閉處理 → 清(qing)洗 → 烘干。
2. 實驗結果(guo)
①. 除油對著色的(de)影(ying)響
采(cai)用工藝流程中的化學除油配方,適當采(cai)用氫氧化鈉80g/L,降低(di)溫度至60℃,縮短(duan)除油時間(jian)至6min,使表面除油干凈,使著色效果好、均(jun)勻(yun)。
②. 化學(xue)拋光對著色的影響
采用工藝流程中的化學拋光配方,經實驗,溫度在60℃,時間6min,拋光反應平和,表面不腐蝕,著色效果好,較均勻。在較稀拋光液中加入磷酸,可適當降低拋光溫度,縮短時間,從而達到環保及節約能源的作用,提高拋光質量。
③. 活化對(dui)著色(se)的影響(xiang)
不(bu)銹鋼(gang)極(ji)易生成薄的(de)(de)鈍化(hua)(hua)膜(mo),尤其是在拋光(guang)后。將(jiang)試(shi)樣浸到(dao)活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)液中(zhong)。使基體(ti)表面(mian)(mian)能(neng)增高,表面(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)增加,以利于著(zhu)(zhu)色膜(mo)與基體(ti)的(de)(de)良(liang)好(hao)(hao)結(jie)合(he)。如(ru)果(guo)活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)效(xiao)果(guo)不(bu)理(li)想,將(jiang)導(dao)致(zhi)表面(mian)(mian)狀況不(bu)均(jun),著(zhu)(zhu)色膜(mo)的(de)(de)生成速率(lv)不(bu)一致(zhi),著(zhu)(zhu)色效(xiao)果(guo)不(bu)均(jun)勻(yun)、產生條紋和(he)各樣的(de)(de)顏(yan)色、花式(shi),采用工藝(yi)流程中(zhong)的(de)(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)配方,電(dian)解活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)工藝(yi),特別是大面(mian)(mian)積板塊(kuai)著(zhu)(zhu)色,時間延長(chang)至10min,溫(wen)(wen)度從室溫(wen)(wen)提高到(dao)60~70℃.使活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)效(xiao)果(guo)良(liang)好(hao)(hao),對著(zhu)(zhu)色均(jun)勻(yun)性(xing)影(ying)響明顯。
④. 添加劑對著色的影響
鉬酸(suan)銨的(de)加入可改善著色(se)膜的(de)色(se)澤(ze)(ze),使(shi)色(se)澤(ze)(ze)均勻(yun)、鮮(xian)艷,光亮(liang)度更好。以3g/L為(wei)佳。
硫酸(suan)(suan)鋅的加(jia)入(ru),隨著(zhu)(zhu)用量(liang)的增(zeng)大,著(zhu)(zhu)色(se)膜(mo)的光亮度(du)更(geng)好(hao),色(se)澤(ze)更(geng)均勻,豐滿度(du)更(geng)好(hao),硫酸(suan)(suan)鋅5g/L,與鉬酸(suan)(suan)銨3g/L聯(lian)合使(shi)用,可(ke)使(shi)著(zhu)(zhu)色(se)時(shi)間(jian)縮(suo)短(duan),重現(xian)(xian)性(xing)好(hao)。硫酸(suan)(suan)錳的加(jia)入(ru),也可(ke)使(shi)著(zhu)(zhu)色(se)時(shi)間(jian)短(duan)、色(se)澤(ze)均勻,光亮度(du)、豐滿度(du)和重現(xian)(xian)性(xing)好(hao)。隨著(zhu)(zhu)添加(jia)劑(ji)的加(jia)入(ru),可(ke)降低著(zhu)(zhu)色(se)溫度(du),從(cong)85℃降至65℃.實際生產(chan)要(yao)注意添加(jia)劑(ji)的用量(liang),用量(liang)過多可(ke)能(neng)適得其反。著(zhu)(zhu)色(se)時(shi)間(jian)也可(ke)適當縮(suo)短(duan)。在(zai)原先(xian)的85℃下(xia),隨著(zhu)(zhu)著(zhu)(zhu)色(se)時(shi)間(jian)12~30min變(bian)化(hua),著(zhu)(zhu)色(se)膜(mo)顏色(se)沿藍色(se)→金色(se)→綠色(se)→紫色(se)遞進變(bian)化(hua),加(jia)入(ru)添加(jia)劑(ji)后,在(zai)65℃左右,同(tong)樣可(ke)出(chu)現(xian)(xian)顏色(se)遞進,且時(shi)間(jian)縮(suo)短(duan),效果相同(tong)。
⑤. 電(dian)位電(dian)勢的測量控(kong)制著色膜
在實際生產中(zhong),由于(yu)著色(se)(se)膜的(de)厚(hou)度變化難以控(kong)制均勻(yun),為便于(yu)控(kong)制顏色(se)(se),可(ke)利(li)用探頭(甘汞電(dian)極或鉑電(dian)極)通過電(dian)位(wei)測(ce)量(liang)儀測(ce)量(liang)電(dian)位(wei)電(dian)勢(shi)來控(kong)制著色(se)(se)膜。