不銹鋼化學(xué)著色配方 5~8(見(jiàn)表8-9)的說(shuō)明

本系列HR配方由華中理工大學(xué)化學(xué)系郭稚弧、王海人、賈法龍?zhí)岢觥?/span>

1. 實(shí)驗(yàn)材料

   采用1Cr17不銹鋼。

2. 時(shí)間與色彩的關(guān)系

   見(jiàn)表8-17

3. HR添加劑對(duì)著色的影響

  未加添加劑的配方著色反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)黃綠色的時(shí)間最長(zhǎng)，需48min.配方8中加入HR-6添加劑的時(shí)間最短，19min達(dá)到黃綠色終點(diǎn)。添加劑HR-6等有利于促進(jìn)著色反應(yīng)的進(jìn)行，縮短反應(yīng)時(shí)間。

4. 顏色的控制

  不銹鋼在著色過(guò)程中，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，表面的電位也隨之發(fā)生變化。經(jīng)過(guò)起色電位后，電位繼續(xù)上升，依次出現(xiàn)藍(lán)色→金黃色→紫色→黃綠色，每種顏色都對(duì)應(yīng)著一定的電位，雖然在實(shí)際操作中，由于溫度和著色液成分的變化，起色電位和各種顏色對(duì)應(yīng)的電位值會(huì)有所變化，但對(duì)于某種特定的不銹鋼材料來(lái)說(shuō)，著色電位差，即起色電位和某種顏色對(duì)應(yīng)的電位差值是恒定的，故可用控制著色電位的方法來(lái)獲得特定的顏色。根據(jù)電位差值的大小，在相同時(shí)間內(nèi)取出不銹鋼，基本上是同一種顏色。

5. 前處理的影響

  前處理對(duì)不銹鋼后期的著色效果影響很大，其中以拋光和活化尤為重要，直接影響著色膜的質(zhì)量。

 ①. 化學(xué)拋光

 用添加劑HR-1配制拋光液： 磷酸（H₃PO₄)  50mL/L  、硫酸（H₂SO₄)  400mL/L 、鹽酸（HCI)  300mL/L 、 3mL/L  HR-1 。

 HR-1添加劑由緩沖劑、整平劑、光亮劑組成，對(duì)拋光效果有明顯改善。

②. 活化

  在活化液中加人HR-2添加劑后，著色反應(yīng)可在較低的溫度下進(jìn)行?；罨蟛磺逑?，直接放入著色液中。HR-2中包含去極化劑，可以阻止金屬表面自鈍化，使其維持在活化溶解區(qū)，活化液的成分如下：

a. 鹽酸（HCl)(d=1.19)  10mL/L  、硫酸（H₂SO₄)(d=1.84)   10mL/L

b. 鹽酸（HC1)(d=1.19)  10mL/L  、HR-2   5~10mL/L

6. 后處理的影響

 后處理包括固膜和封閉。

①. 固膜

使著色膜表層的六價(jià)鉻（Cr⁶⁺)還原成三價(jià)鉻（Cr³⁺),本研究采用的固膜配方及操作條件見(jiàn)表8-18.

②. 封閉

 將疏松的氧化膜進(jìn)一步固化，封閉液為1%硅酸鈉（Na₂SiO₃)水溶液，在封閉液中煮沸10min。

7. 著色膜的耐磨性

 將著金黃色膜的不銹鋼經(jīng)過(guò)4種固膜處理后，用日本スガ磨耗試驗(yàn)機(jī)檢測(cè)，對(duì)磨材料為瓶塞橡皮，負(fù)荷5N(牛頓）。固膜液1的耐磨次數(shù)為1000次，固膜液2為2000次，固膜液3和固膜液4都不到100次。HR-7的含量在固膜液2 中對(duì)耐磨性的影響見(jiàn)表8-19。

 可見(jiàn)HR-7的加入量在6%為好

8. 著色膜的耐蝕性

 在10%三氯化鐵（FeCl₃)溶液中的極化曲線見(jiàn)圖8-15,不銹鋼經(jīng)著色、固化、封閉處理后，其耐蝕性比未著色不銹鋼好得多。