不锈钢化学着色配方 2 (见表8-9)的说明


本配方由湖南工程学院应用化学系 肖鑫、郭贤烙、钟萍、易翔、魏成亮、于华等人提出。



1. 添加剂的影响


 ①. 硫酸锌


  可加快着色速率和降低着色温度,改善膜层质量,色泽均匀,光亮平整,重现性较好,以3~6g/L为宜,过低,着色膜光泽和重现性不理想,过高,色泽、光亮度、重现性较差。


  ②. XHGA是过渡元素的无机盐,能改善着色膜的色泽和重现性。


    XHG-A的含量以4~10g/L为宜,色泽均匀,光亮度好。含量6~8g/L时着色15min膜层为金黄色,且重现性好。含量过高或过低,鲜艳度不理想。


 ③. XHGB是含钼化合物,能改善着色膜的光泽,XHGB含量以2~6g/L为宜,色泽均匀鲜艳,光亮度好。



2. 铬酐和硫酸含量的影响


  铬酐含量在240~280g/L, 硫酸含量在 220~300mL/L范围内均可获得色泽均匀鲜艳、装饰性较强的着色膜。当铬酸浓度不变时,减少硫酸浓度,时间-电位曲线A'B'右移,见图8-14,着色的起始电位推迟,且获得所需颜色对应的时间延长,其彩色膜的色差较明显。而硫酸浓度不变,增大铬酐浓度时,其时间-电位曲线A"B”左移,说明着色速率加快。但铬酐浓度过高,会使化学着色颜色难以控制,且色泽较深,光泽欠佳。


图 14.jpg



3. 电位-时间曲线AB


采用甘汞电极和待着色不锈钢作正、负极,用数字电压表在最佳工艺配方(铬酐270g/L,硫酸240mL/L,硫酸锌3g/L,XHG-A7g/L,XHG-B3.5g/L,温度60℃)着色液中测定着色过程中不锈钢表面电极电位与时间的曲线AB.曲线拐点A为起色电位,B为某种颜色的着色电位。着色电位差ΔE=EB-EA,本工艺ΔE=7~8mV,呈蓝色;ΔE=13~15mV,呈金黄色;ΔE=18~19mV,呈红色;ΔE=22mV,呈绿色;ΔE=24mV,呈黄绿色。因此,要获得理想的着色膜,控制着色时间及其对应的着色电位差是非常重要的。



4. 着色液温度


低于50℃,着色速率很慢,很难着上满意的颜色。升高退度,着色速率加快。温度控制在55~70℃为宜。



5. 着色时间


在60℃恒温条件下,着色时间在5~26min,可获得茶色一蓝色一橙色-金黄色一红色一绿色一黄绿色系列颜色。因此,控制一定的着色时间,能获得重现性好的固定颜色,且着色膜的色泽均匀鲜艳,光亮度好。



6. 搅拌


 着色过程中,加强搅拌着色液,有利于改善着色膜色泽的均匀性,提高色泽重现性。



7. 着色膜性能


 着色膜性能检测结果见表8-12.


表 12.jpg



8. 着色液使用寿命


  采用2L着色液在(60±2)℃、着色时间为15min的条件下反复着色处理,直到着色膜色泽不理想为一周期,补加100mL着色补加液(由铬酐、硫酸、硫酸锌及添加剂配成)重新实验,共做4个周期,每个周期每升溶液可着色约0.9㎡,表明着色液使用寿命长,可调性好,工艺维护简便,生产成本低。