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。
他們研究了(le)一種廚具用不銹(xiu)鋼的表(biao)面化學著色(se)工藝,探討(tao)了(le)硫酸鋅用量、溫度(du)、時(shi)間和封閉(bi)方法(fa)對著色(se)膜(mo)(mo)性能的影響,得(de)出了(le)最佳(jia)工藝參數。該工藝操作溫度(du)范(fan)圍寬,維(wei)護簡(jian)單,著色(se)膜(mo)(mo)色(se)澤鮮(xian)艷、均勻,耐(nai)蝕耐(nai)磨耐(nai)熱耐(nai)油污性好,能滿(man)足(zu)廚具的要求。
1. 工藝流程
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(yan)結果
①. 硫(liu)酸鋅
可形成更多(duo)的(de)結晶活(huo)性點(dian),加快著色膜(mo)的(de)形成速率,改(gai)善膜(mo)質量(liang)。在溫度70℃時間7min,硫酸鋅(xin)以5g/L為宜(yi),使膜(mo)層金(jin)黃色,色澤均(jun)勻、光亮、重現(xian)性好。過(guo)少過(guo)多(duo)效果(guo)不(bu)好。
②. 硫酸(suan)錳
氧化性促(cu)(cu)進劑,參(can)與(yu)著色膜的(de)形成(cheng)反應,用(yong)量(liang)以3~4g/L為宜(yi)。過多出(chu)現不均(jun)勻,過少起不到促(cu)(cu)進作用(yong)。
③. 鑰酸銨
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(gan)
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(suan)
在450~500g/L范圍內均可獲得理想(xiang)的化學(xue)著色膜(mo)。
⑥. 溫度
以55~75℃為(wei)宜。溫度(du)低(di),著色時(shi)間長,光(guang)亮度(du)欠(qian)(qian)佳(jia)。溫度(du)高,光(guang)亮度(du)欠(qian)(qian)佳(jia)。
⑦. 時間(jian)
溫度55℃,硫酸鋅(xin)5g/L時,著色膜的顏色隨時間而(er)變。見表(biao)8-26。
⑧. 著色電位與時間的關系
在溫度75℃,未加硫酸鋅,著色電(dian)(dian)位差(起色電(dian)(dian)位)與顏色對應的電(dian)(dian)位差值(zhi)是(shi)恒定的,可通過控制著色電(dian)(dian)位差值(zhi)來獲得具體的顏色。著色電(dian)(dian)位差和時間與顏色的關系見表8-27。
由表8-27可知,要獲得理想的顏色,須同時(shi)控制好著色時(shi)間(jian)和色電(dian)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(xing)能測試
檢測結果如下(xia):
①. 耐蝕性
按GB1771-79標準:144小(xiao)時中(zhong)性(xing)鹽霧實驗不變(bian)色。
②. 耐磨性
按GB1768-79,橡皮輪加壓500g摩(mo)擦200次不(bu)變色(se)。
③. 耐(nai)熱性
按GB 1735-79標準,200℃加(jia)熱24小時,膜層顏色不變,無(wu)起泡開(kai)裂現象(xiang)。
④. 耐(nai)油污性(xing)
在(zai)植物油中(zhong)浸泡24小時(shi),膜層顏色(se)不(bu)變。