不銹鋼化學著色配方 22 (見表8-9) ,本配方由中南大學冶金科學與工程學院 楊喜云、龔竹青、陳白珍于2005年4月提出。
他們研究(jiu)了(le)一種廚具用(yong)不銹鋼的(de)(de)表面化學著(zhu)色工藝(yi),探討了(le)硫酸鋅用(yong)量、溫度、時間和封閉方法對著(zhu)色膜性(xing)能的(de)(de)影響(xiang),得(de)出了(le)最(zui)佳工藝(yi)參數。該工藝(yi)操作溫度范圍寬(kuan),維護簡單,著(zhu)色膜色澤鮮艷(yan)、均勻,耐蝕耐磨耐熱耐油污性(xing)好(hao),能滿足廚具的(de)(de)要(yao)求。
1. 工(gong)藝(yi)流程
材料(奧氏體不銹鋼)→除油(丙三醇除油)→清洗→活化(10%H2SO4+10%HCl,室溫,2~3min)→清洗→化學著色→清洗→堅膜→回收→清洗→封閉→清洗→干燥。
2. 實驗結果(guo)
①. 硫(liu)酸(suan)鋅
可形成(cheng)更(geng)多的(de)結(jie)晶活性點,加快著色(se)膜的(de)形成(cheng)速率,改善(shan)膜質量。在溫(wen)度70℃時間(jian)7min,硫酸(suan)鋅以5g/L為宜,使(shi)膜層金黃色(se),色(se)澤均勻、光(guang)亮、重現(xian)性好。過(guo)少(shao)過(guo)多效果不好。
②. 硫(liu)酸(suan)錳
氧(yang)化性促進(jin)劑,參與著(zhu)色(se)膜(mo)的形成反應(ying),用量(liang)以(yi)3~4g/L為宜。過多出現不均勻,過少(shao)起不到(dao)促進(jin)作用。
③. 鑰(yao)酸(suan)銨
使著色膜更均勻,光澤感增強。由于NH+能絡合Cr3+、Ni2+從而起到緩沖與絡合作用,控制成膜速率;MoO2-4能吸附在不銹鋼上,控制不銹鋼中Cr、Ni、Fe的溶解速率,增加著色液的穩定性能。
④. 鉻酐
是主要成膜物,提供Cr3+,使與Fe2+、Ni2+在陽極表面生成金屬氧化膜,其含量在220~270g/L均可。
⑤. 硫酸
在450~500g/L范圍內均可獲得理想的化學著(zhu)色(se)膜。
⑥. 溫度
以(yi)55~75℃為(wei)宜(yi)。溫(wen)度(du)低,著色時間長,光亮度(du)欠(qian)(qian)佳(jia)。溫(wen)度(du)高,光亮度(du)欠(qian)(qian)佳(jia)。
⑦. 時間
溫度55℃,硫(liu)酸鋅5g/L時,著色膜的顏色隨時間而變。見表8-26。
⑧. 著色電(dian)位與時間的(de)關系
在(zai)溫度(du)75℃,未(wei)加硫酸鋅,著色(se)(se)電位(wei)差(cha)(起色(se)(se)電位(wei))與(yu)顏色(se)(se)對(dui)應(ying)的電位(wei)差(cha)值是(shi)恒定的,可(ke)通過(guo)控制著色(se)(se)電位(wei)差(cha)值來獲得具體的顏色(se)(se)。著色(se)(se)電位(wei)差(cha)和時(shi)間與(yu)顏色(se)(se)的關系見表8-27。
由表8-27可知(zhi),要獲得理想的顏(yan)色,須同時控(kong)制好著色時間(jian)和色電位差。
⑨. 堅膜
其原理是陰極析氫,六價鉻還原成三價鉻Cr2O3或Cr (OH)3,在pH上升的微孔中填充,提高耐磨性和耐蝕性。
⑩. 封閉
采用水煮10min,起到清洗作用,水煮后膜不需要清洗,就直接干燥。膜在空氣中不變色,實驗方法另采用K2Cr2O7堿性處理,或1%Na2SiO3煮沸10min,則金黃色膜在空氣中易變紅,水煮封閉,使膜表面微孔中殘留的堅膜液得以清洗干凈,使膜在空氣中穩定。
3. 性能測(ce)試(shi)
檢測結果如下(xia):
①. 耐蝕性
按GB1771-79標(biao)準(zhun):144小(xiao)時中性鹽霧實(shi)驗(yan)不變(bian)色。
②. 耐磨性
按GB1768-79,橡(xiang)皮輪(lun)加壓(ya)500g摩擦200次不變(bian)色。
③. 耐熱性
按GB 1735-79標準,200℃加熱24小時,膜(mo)層(ceng)顏(yan)色不變(bian),無(wu)起泡開裂現象。
④. 耐油(you)污性
在(zai)植物油中浸泡24小時,膜層顏色不變。