不锈钢化学着色配方 21 (见表8-9),本配方由江苏大学张扣山、邵红红、纪嘉明于2005年提出。


  他们研究了不锈钢在H2SO4-CrO3体系中的化学着色,探讨了除油、抛光、活化、前处理工艺对着色过程的影响,及不同前处理对着色膜的形态、微观组织、均匀性、光亮度和重现性等的影响,同时研究了添加剂对着色过程和着色膜的影响。


1. 实验工艺流程


  304不锈钢试样 → 化学除油(氢氧化钠 80g/L, 碳酸钠 30g/L, 磷酸三钠 30g/L, 硅酸钠 12g/L, 温度 60℃,时间6min) → 清洗 →(硫酸 150mL/L, 盐酸 45mL/L, 硝酸 100mL/L, 磷酸 8mL/L, 温度 60℃, 时间 6min) → 清洗 → 浸酸活化(磷酸 100mL/L, 硫酸 100mL/L, 去离子水约 200mL/L, 温度 60~70℃, 阳极电流密度 0.3~0.5A/d㎡, 阴极:不锈钢或铅,阳极阴极面积比1:2) → 清洗 → 化学着色(配方21)→ 清洗 → 坚膜硬化处理 → 清洗 → 封闭处理 → 清洗 → 烘干。


2. 实验结果


 ①. 除油对着色的影响


   采用工艺流程中的化学除油配方,适当采用氢氧化钠80g/L,降低温度至60℃,缩短除油时间至6min,使表面除油干净,使着色效果好、均匀。


 ②. 化学抛光对着色的影响


   采用工艺流程中的化学抛光配方,经实验,温度在60℃,时间6min,抛光反应平和,表面不腐蚀,着色效果好,较均匀。在较稀抛光液中加入磷酸,可适当降低抛光温度,缩短时间,从而达到环保及节约能源的作用,提高抛光质量。


③. 活化对着色的影响


  不锈钢极易生成薄的钝化膜,尤其是在抛光后。将试样浸到活化液中。使基体表面能增高,表面活性增加,以利于着色膜与基体的良好结合。如果活化效果不理想,将导致表面状况不均,着色膜的生成速率不一致,着色效果不均匀、产生条纹和各样的颜色、花式,采用工艺流程中的活化配方,电解活化工艺,特别是大面积板块着色,时间延长至10min,温度从室温提高到60~70℃.使活化效果良好,对着色均匀性影响明显。


④. 添加剂对着色的影响


  钼酸铵的加入可改善着色膜的色泽,使色泽均匀、鲜艳,光亮度更好。以3g/L为佳。


   硫酸锌的加入,随着用量的增大,着色膜的光亮度更好,色泽更均匀,丰满度更好,硫酸锌5g/L,与钼酸铵3g/L联合使用,可使着色时间缩短,重现性好。硫酸锰的加入,也可使着色时间短、色泽均匀,光亮度、丰满度和重现性好。随着添加剂的加入,可降低着色温度,从85℃降至65℃.实际生产要注意添加剂的用量,用量过多可能适得其反。着色时间也可适当缩短。在原先的85℃下,随着着色时间12~30min变化,着色膜颜色沿蓝色→金色→绿色→紫色递进变化,加入添加剂后,在65℃左右,同样可出现颜色递进,且时间缩短,效果相同。


⑤. 电位电势的测量控制着色膜


   在实际生产中,由于着色膜的厚度变化难以控制均匀,为便于控制颜色,可利用探头(甘汞电极或铂电极)通过电位测量仪测量电位电势来控制着色膜。