不銹鋼化(hua)學著(zhu)色配方(fang) 20 (見表8-9) ,本配方由(you)沈陽工業學院金光(guang)、張學萍、畢監智(zhi)于2004年提出(chu)。
他們通過正交試驗研究了不(bu)銹鋼著色液配方、溫度、時間、電極電位對著色的影響,優化著色工藝,獲得電極電位與顏色的良好對應關系,測試了著色膜的耐磨性,耐蝕性、變形加工性能,分析添加劑對不銹鋼著色的影響。所得膜層顏色均勻,耐磨性、耐蝕性、變形加工性能良好,工藝維護簡單。
1. 實驗工藝(yi)流程
304不銹鋼(鏡面光亮8K)→清洗→堿性除油→水洗→酸活化→著色→硬化(鉻酐250g/L,濃硫酸1.4mL/L,DK0.5~1.0A/d㎡,溫度45~55℃,時間10~15min)→水洗→封閉(Na2SiO3 10g/L,溫度沸騰,時間10~15min)→水洗→干燥。
2. 實驗結果
①. 溫度
50℃時加入較多添加劑,反(fan)應速率平穩,著色膜色澤均勻,鮮艷度好。
60℃時(shi)添(tian)加劑含(han)量對結果影響不(bu)大(da),膜層質量好。
100℃時溫度高,使反(fan)應速率過(guo)快,著色膜色澤不均勻,不易控(kong)制(zhi)。
②. 表面(mian)膜的電極(ji)電位與顏色的對應(ying)關(guan)系
著色(se)時,開(kai)始電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)很高,而(er)后(hou)迅速下(xia)(xia)(xia)降(jiang),之后(hou)逐步上(shang)升,到達(da)一個高點電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)后(hou)再下(xia)(xia)(xia)降(jiang)。這個高點電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)為(wei)(wei)著上(shang)顏色(se)的(de)(de)(de)(de)起始電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)。圖(tu)8-22為(wei)(wei)不銹鋼(gang)片(pian)對鉑(bo)片(pian)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)與時間(jian)的(de)(de)(de)(de)關系曲線(xian)。著色(se)時,每隔1min用數字(zi)萬用表記(ji)錄下(xia)(xia)(xia)不銹鋼(gang)片(pian)對鉑(bo)片(pian)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei),著色(se)時間(jian)5min,199mV,變(bian)成(cheng)黑色(se)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)是189mV,變(bian)成(cheng)藍(lan)色(se)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)是187mV,變(bian)成(cheng)黃(huang)色(se)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)是185mV,變(bian)成(cheng)金(jin)黃(huang)色(se)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)是183mV,所(suo)以,黑色(se)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)差是10mV,藍(lan)色(se)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)差是12mV,黃(huang)色(se)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)差是14mV,金(jin)黃(huang)色(se)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)差是16mV。
③. 前(qian)處(chu)理(li)對著色(se)的影響
化學除油時,著色面應充分被水所(suo)潤濕,否則結(jie)合力欠佳或發花,甚至著不(bu)上色。
活(huo)化是為了消除不(bu)(bu)銹鋼表面的(de)鈍化膜,獲得(de)新(xin)鮮表面。活(huo)化不(bu)(bu)足,著(zhu)色(se)的(de)起始電位保持時間長,顏色(se)不(bu)(bu)容(rong)易控制,活(huo)化過(guo)度則使(shi)著(zhu)色(se)膜暗淡無光。
④. 后處理的(de)影響
著色膜形成后存在大量(liang)微細孔,腹層(ceng)疏松不牢固,易(yi)磨(mo)損,必須硬(ying)(ying)化處理(li)。硬(ying)(ying)化處理(li)后防止表面(mian)被污染(ran),需封閉處理(li)。封閉煮沸時間以15~20min為佳。時間過短,耐磨(mo)性(xing)不佳,過長形成色斑,顏(yan)色深度下降。
⑤. 添加劑的(de)影(ying)響
適當(dang)加入少(shao)量鉬酸(suan)銨有利于封閉(bi)后(hou)著色(se)膜(mo)的耐磨性提高(gao),會加速著色(se)膜(mo)中微孔的充填(tian)效果。碳酸(suan)鹽和硫酸(suan)鹽加快著色(se)速率(lv)。
⑥. 攪拌的影響
攪拌著(zhu)色液(ye)的(de)著(zhu)色膜色彩(cai)均勻性明顯優于不攪拌的(de)著(zhu)色液(ye)。
3. 著色膜層性能實驗(yan)
①. 耐蝕性
著色試片放入20%硫酸中,48小(xiao)時未發生腐蝕。未著色試片很(hen)快(kuai)被腐蝕。
②. 耐磨性(xing)
用(yong)橡皮(pi)反復擦拭(shi)著色面(mian)300次,沒(mei)有發現(xian)起皮(pi)現(xian)象,說明耐磨性很好。
③. 加工(gong)性能
彎曲180°,著色膜沒有(you)脫(tuo)落(luo)。說明具(ju)有(you)良好的機械(xie)加(jia)工性能。