不(bu)銹(xiu)鋼電化(hua)(hua)學(xue)著彩色酸性溶液(ye)成分和工藝條件見(jian)表9-9。配(pei)方4 (見(jian)表9-9)的說明 。本配(pei)方由(you)長(chang)沙中南(nan)大學(xue)冶金物理化(hua)(hua)學(xue)與材(cai)料化(hua)(hua)學(xue)研究所 何新快、陳(chen)白珍(zhen)、周寧波(bo)、張欽發提出。
1. 重(zhong)鉻酸鉀用量(liang)對成膜速(su)率及其顏色的影響
重(zhong)鉻(ge)酸鉀是(shi)主成膜(mo)物質，提供(gong)三價鉻(ge)在陽(yang)極表面(mian)達(da)到臨界(jie)值水解而生成金屬著色(se)(se)膜(mo)。其(qi)(qi)他(ta)成分不(bu)變(bian)，改變(bian)重(zhong)鉻(ge)酸鉀用量，其(qi)(qi)對著色(se)(se)膜(mo)的影(ying)響見(jian)表9-17。
由表9-17可見，隨著重鉻酸鉀(jia)用量(liang)的增加(jia)，其他成分不變，成膜(mo)速率(lv)加(jia)快，所得著色(se)膜(mo)的質量(liang)也越均勻，致密。但當(dang)其達(da)到(dao)50g/L時(shi)，成膜(mo)速率(lv)幾乎不變。選(xuan)取(qu)重鉻酸鉀(jia)含量(liang)為(wei)40g/L。
2. 硫酸錳(meng)用量對成(cheng)膜(mo)速率及其顏色的影響(xiang)
硫(liu)酸(suan)錳是輔助成膜劑，其他成分(fen)不變，改變硫(liu)酸(suan)錳用(yong)量，對成膜速率及其顏色的影響見表9-18。
從表9-18可見(jian)，硫酸(suan)錳的(de)用量(liang)既影響(xiang)著色速率，又影響(xiang)著色膜的(de)質量(liang)。硫酸(suan)錳的(de)最佳含量(liang)取20g/L為宜。
3. 硫(liu)酸(suan)銨(an)的主要作用
銨離子（NH+4)能配位三價鉻離子及被溶解下來的鎳離子（Ni2+),控制反應速率。其含量偏高，成膜速率太快，易掉色；含量偏低，配位不了溶解下來的鎳、鉻等離子，致使電解液老化，成膜速率減緩。硫酸銨的最佳含量以20g/L為宜。
4. 添(tian)加劑A的作用及其影(ying)響(xiang)
添(tian)(tian)加(jia)劑(ji)A是鉬酸根(gen)鹽(yan)，它參(can)與成膜(mo)，促進氧化膜(mo)的形成。它能(neng)使不銹鋼表面鈍化而生成鉬系列(lie)金屬氧化物（如(ru)二(er)氧化鉬，氧化亞(ya)鉬等），使得著色膜(mo)致密，提高著色膜(mo)的耐蝕性(xing)、耐磨性(xing)。分(fen)別改變添(tian)(tian)加(jia)劑(ji)A的用(yong)量，其(qi)對膜(mo)的影響見表9-19。
由表9-19可(ke)知，沒有(you)添加劑(ji)A的著色(se)液著不上金黃色(se)而(er)是黑色(se)的，隨著其(qi)用量的增加，著色(se)膜變得(de)致密且光亮，當其(qi)用量達到15g/L時，再增加用量，對成(cheng)膜幾乎無影(ying)響。添加劑(ji)的最佳(jia)含量以9~12g/L為(wei)宜。
5. 添(tian)加劑B的(de)作用(yong)及其(qi)影響
添加劑B是過渡區金屬硫酸(suan)鹽，具(ju)有光(guang)(guang)亮劑的(de)(de)作用(yong)，提(ti)高著色膜的(de)(de)光(guang)(guang)亮性(xing)、色澤(ze)，且(qie)重現性(xing)好。其(qi)他成分不變，改(gai)變添加劑B的(de)(de)用(yong)量，其(qi)對成膜的(de)(de)影響見(jian)表(biao)9-20。
由表9-20可(ke)見(jian)，沒(mei)有添加劑(ji)B的(de)著(zhu)色液(ye)著(zhu)上的(de)金黃色膜不光亮。添加劑(ji)B的(de)最佳用量以10g/L為(wei)宜。
6. 溫度與時間(jian)的影響
實驗發現，溫度升高，電解著(zhu)(zhu)色(se)的速率增大(da)。當(dang)溫度在(zai)10~30℃內變化，著(zhu)(zhu)色(se)速率變化不大(da)。在(zai)20℃恒溫下，著(zhu)(zhu)色(se)時間與(yu)著(zhu)(zhu)色(se)膜顏色(se)的關系見表9-21。
由(you)表(biao)9-21可(ke)知，電(dian)解著(zhu)金黃色(se)的(de)時間為12~15min,有(you)利于試樣(yang)著(zhu)色(se)的(de)控制，能得到重現性好的(de)成品(pin)。
7. 電解(jie)著色工藝流程
不銹鋼試樣①→化學除油②→水洗→拋光活化處理③→水洗→電化學著色④→水洗→封閉處理⑤→沸水干(gan)燥。
注：①. 材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼 .
②. 化(hua)(hua)學除(chu)油一(yi)定要將(jiang)不(bu)銹鋼上(shang)的油除(chu)干凈，否則著不(bu)上(shang)金色(se)(se)或著色(se)(se)不(bu)均勻。除(chu)油液組(zu)分為：氫氧化(hua)(hua)鈉(na)40g/L,碳酸鈉(na)60g/L,OP乳化(hua)(hua)劑5mL/L,除(chu)油溫度60~70℃,時間8~12min。
③. 拋光活(huo)化(hua)液組分(fen)。硫酸200ml/L,鹽(yan)酸70mL/L,硝酸20mL/L,溫度(du)40~60℃,時間(jian)2~3min.要控制好活(huo)化(hua)程(cheng)度(du)。活(huo)化(hua)時間(jian)不夠，著(zhu)色速率(lv)慢，著(zhu)色不均(jun)勻，結合力差；活(huo)化(hua)時間(jian)太長，不銹鋼易產(chan)生過腐(fu)蝕。
④. 電化學(xue)著色(se)，按配方(fang)4 的成分(fen)和工藝條(tiao)件進(jin)行。不銹(xiu)鋼作(zuo)陽(yang)極，鉛板作(zuo)陰(yin)(yin)極，陰(yin)(yin)陽(yang)兩(liang)極的面積之比為3:1.所用試劑(ji)均為分(fen)析純。
⑤. 封閉處理。由于著色膜的附著力強，且致密耐路，對一般不銹鋼裝審器材，可直接封閉處理，無需固膜處理。封閉處理液組成為；硅酸鈉（Na2Sio3)2%~4%,添加劑1.5%,表面活性劑0.5%,封閉處理溫度70~90℃,時間5~6min.
8. 著色膜性能(neng)檢驗(yan)
①. 耐磨性實(shi)驗
按GB 1768-79進行(xing)耐磨性(xing)實(shi)驗。橡皮(pi)輪加壓5N,實(shi)驗3min,膜(mo)層(ceng)顏色基本不變，該(gai)著(zhu)色膜(mo)具有(you)優良的(de)耐磨性(xing)。
②. 耐腐蝕性
按GB 4334.6-84,將(jiang)著色(se)后的(de)樣(yang)品和未著色(se)的(de)空(kong)(kong)白不銹鋼試(shi)樣(yang)進(jin)行耐腐蝕(shi)性對照實驗，空(kong)(kong)白不銹鋼試(shi)樣(yang)的(de)失(shi)重腐蝕(shi)率為30.65g/(㎡·h)而金黃膜(mo)試(shi)樣(yang)的(de)失(shi)重腐蝕(shi)率為1.28g/(㎡2·h),僅約(yue)為空(kong)(kong)白不銹鋼的(de)1/30。因而該著色(se)膜(mo)具有優良(liang)的(de)耐腐蝕(shi)性。
