不銹鋼(gang)電化(hua)學著彩(cai)色酸(suan)性溶液成分和工藝條件見表9-9。配方(fang)9 (見表9-9)的說明 。本配方(fang)由(you)華中理工大(da)學化(hua)學系 郭稚(zhi)弧、賈(jia)法龍、邱于兵提出(chu)。
1. 三角波電流掃描(miao)法著色不銹鋼
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(xiu)鋼。控制容易,重現性好。
2. 試片著色隨(sui)時間的變化
在不(bu)(bu)同的時間(jian)下對不(bu)(bu)銹鋼(gang)進行著色的結果見表9-26。
3. 控(kong)制電解時間獲得所需的顏色
從表9-26可知(zhi),隨著通電(dian)時(shi)間的延(yan)長,膜的顏色(se)發生變化(hua)。一定的電(dian)解時(shi)間對應(ying)著一定的顏色(se)。因此,可通過控(kong)制電(dian)解時(shi)間來(lai)獲得(de)所(suo)需的顏色(se)。在(zai)實驗中(zhong),黃色(se)對應(ying)的電(dian)解時(shi)間范圍較寬,大約20min,相對來(lai)說容易控(kong)制。
4. 溫度對顏(yan)色的影響
溫度對(dui)于顏色(se)的控制(zhi)有著很大的影響。溫度越高,著色(se)速率(lv)越快。同樣通(tong)電20min,在不同的溫度下(xia)所得的顏色(se)見表9-27.
在較高溫度下,顏色(se)的變化(hua)較快(kuai)。著色(se)時(shi),嚴(yan)格地控制時(shi)間與溫度是非常重要的。
5. 所需顏色(se)的(de)控制
只要調節好適當的(de)(de)最大和最小(xiao)電流密度(du)、周期(qi)及溫度(du)參數,就可以得到所(suo)需要的(de)(de)顏色(se)(se)。在最大和最小(xiao)電流密度(du)、溫度(du)和周期(qi)固定的(de)(de)條件下。隨著(zhu)時間(jian)的(de)(de)延(yan)長,膜(mo)的(de)(de)顏色(se)(se)變化趨勢大致為茶(cha)色(se)(se)一(yi)(yi)藍(lan)色(se)(se)一(yi)(yi)黃色(se)(se)一(yi)(yi)紅色(se)(se)。
6. 彎(wan)曲試片的著色
把試片(pian)彎曲90°后進(jin)行三角波電(dian)流掃(sao)描著色,時間20min,試片(pian)為亮黃,顏(yan)(yan)色均勻,同樣條件下(xia)所做的(de)兩個試片(pian)的(de)顏(yan)(yan)色一(yi)樣。此工藝(yi)對于(yu)曲面著色有良好的(de)適應性。
7. 著色試(shi)片性(xing)能(neng)測試(shi)
①. 耐蝕性
著色(se)試片與未著色(se)試片在0.2mol/L鹽酸中的自然腐蝕電(dian)位比較見圖(tu)9-17,該圖(tu)表明彩色(se)不(bu)銹鋼(gang)片在此(ci)鹽酸中長(chang)期(qi)浸(jin)泡仍然保持鈍(dun)態電(dian)位,而且很穩定。耐蝕性顯然要比未著色(se)的要好。
②. 耐磨(mo)性
用負荷500g的瓶塞橡
皮在(zai)著(zhu)色(se)膜表面來(lai)回摩擦(ca),接觸(chu)面積為50m㎡.試片經過(guo)電解(jie)硬化和封閉(bi)后,其耐磨(mo)(mo)次(ci)數在(zai)1000次(ci)以上,表明耐磨(mo)(mo)性良好。
③. 耐熱性(xing)
著(zhu)色試片在300℃的環境下烘烤1h,膜的顏(yan)色沒有變化,表(biao)明其(qi)熱穩定較好。
④. 加工性能
把彩色(se)試片(pian)來回彎曲180°數(shu)十次,表面膜無任何損(sun)傷(shang),呈(cheng)現良好的(de)加(jia)工(gong)性能。
8. 不(bu)銹鋼著色前(qian)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
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.