不銹鋼化學著色配方 25 (見表8-9),本配方由西安電子科技大學理學院 劉忠寶、梁燕萍于2008年10月提出。
他們?yōu)榱私档?a href="http://www.web-212.com/post/1440.html" target="_blank" title="不銹鋼" style="color: rgb(255, 0, 0); text-decoration: underline;">不銹鋼化學著色的高溫條件(原為90℃),在CrO3-H2SO4著色體系中加人過渡金屬無機鹽添加劑,對不銹鋼進行化學著色,使用正交設計的方法優(yōu)化工藝條件為鉻酐250g/L,著色溫度60℃,添加劑用量5g/L,得到不同顏色的不銹鋼,并對不銹鋼的性能進行測定,結(jié)果表明,添加劑的使用可明顯降低著色溫度,減少鉻酸揮發(fā)帶來的環(huán)境污染,同時,彩色鈍化膜保持良好的性能。
1. 工藝流程
材料(AISI304不銹鋼 06Cr19Ni10) → 除油(常規(guī)堿性除油)→ 水洗 → 化學拋光(227mL 濃硫酸、67mL 濃鹽酸、40mL 濃硝酸、5g/L 明膠,溫度 80℃,時間 10s) → 水洗 → 酸活化(8%硫酸,時間10s) → 化學著色(配方25) → 陰極硬化(250g/L 鉻酐,1.4mL/L 濃硫酸,電流密度 0.5~1A/d㎡, 室溫,10~15min)水洗 → 封閉(沸水或 2% Na2SiO3 水溶液煮沸10~25min) → 干燥。
2. 彩色膜顏色控制
著色裝置見圖8-27
化學著色過程中,鈍化膜的顏色隨電位、時間而變化,彩色膜的厚度與膜的顏色、膜的電位存在著對應的關(guān)系。彩色膜的厚度增加,膜電位也增加,鈍化膜則按照藍、黃、紅、綠變化。實驗中采用控制電位法控制鈍化膜的顏色。
3. 正交試驗
針對CrO3用量、著色溫度及附加劑用量進行優(yōu)化選擇,確定最佳工藝,選用Lg(34)正交試驗表,因素水平表見表8-30。
正交試驗結(jié)果表明,在50℃時基本無法制備出滿意的彩色膜。溫度升高,加快成膜質(zhì)量。
CrO3的濃度以及添加劑ZnSO4的用量對成膜質(zhì)量有較大的影響。正交試驗結(jié)果表明,最佳工藝為A2B2C2, 即鉻酐濃度 250g/L, 著色溫度 60℃, 添加劑用量 5g/L。
著色過程存在水分蒸發(fā),鉻酸濃度改變,隨著著色過程發(fā)生變化,無法保證穩(wěn)定、一致的狀態(tài)。使用控制時間法控制色澤重現(xiàn)性較差,鈍化膜色澤對電位差呈穩(wěn)定對應關(guān)系,控制電位差法控制鈍化膜顏色重現(xiàn)性好。
化學著色溫度降低、溶液水分揮發(fā)降低而穩(wěn)定,易于控制,重現(xiàn)性好,彩色鈍化膜性能良好。