不銹鋼化學(xué)著色配方 2 (見表8-9)的說明
本配方由湖南工程學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系 肖鑫、郭賢烙、鐘萍、易翔、魏成亮、于華等人提出。
1. 添加劑的影響
①. 硫酸鋅
可加快著色速率和降低著色溫度,改善膜層質(zhì)量,色澤均勻,光亮平整,重現(xiàn)性較好,以3~6g/L為宜,過低,著色膜光澤和重現(xiàn)性不理想,過高,色澤、光亮度、重現(xiàn)性較差。
②. XHGA是過渡元素的無機鹽,能改善著色膜的色澤和重現(xiàn)性。
XHG-A的含量以4~10g/L為宜,色澤均勻,光亮度好。含量6~8g/L時著色15min膜層為金黃色,且重現(xiàn)性好。含量過高或過低,鮮艷度不理想。
③. XHGB是含鉬化合物,能改善著色膜的光澤,XHGB含量以2~6g/L為宜,色澤均勻鮮艷,光亮度好。
2. 鉻酐和硫酸含量的影響
鉻酐含量在240~280g/L, 硫酸含量在 220~300mL/L范圍內(nèi)均可獲得色澤均勻鮮艷、裝飾性較強的著色膜。當鉻酸濃度不變時,減少硫酸濃度,時間-電位曲線A'B'右移,見圖8-14,著色的起始電位推遲,且獲得所需顏色對應(yīng)的時間延長,其彩色膜的色差較明顯。而硫酸濃度不變,增大鉻酐濃度時,其時間-電位曲線A"B”左移,說明著色速率加快。但鉻酐濃度過高,會使化學(xué)著色顏色難以控制,且色澤較深,光澤欠佳。
3. 電位-時間曲線AB
采用甘汞電極和待著色不銹鋼作正、負極,用數(shù)字電壓表在最佳工藝配方(鉻酐270g/L,硫酸240mL/L,硫酸鋅3g/L,XHG-A7g/L,XHG-B3.5g/L,溫度60℃)著色液中測定著色過程中不銹鋼表面電極電位與時間的曲線AB.曲線拐點A為起色電位,B為某種顏色的著色電位。著色電位差ΔE=EB-EA,本工藝ΔE=7~8mV,呈藍色;ΔE=13~15mV,呈金黃色;ΔE=18~19mV,呈紅色;ΔE=22mV,呈綠色;ΔE=24mV,呈黃綠色。因此,要獲得理想的著色膜,控制著色時間及其對應(yīng)的著色電位差是非常重要的。
4. 著色液溫度
低于50℃,著色速率很慢,很難著上滿意的顏色。升高退度,著色速率加快。溫度控制在55~70℃為宜。
5. 著色時間
在60℃恒溫條件下,著色時間在5~26min,可獲得茶色一藍色一橙色-金黃色一紅色一綠色一黃綠色系列顏色。因此,控制一定的著色時間,能獲得重現(xiàn)性好的固定顏色,且著色膜的色澤均勻鮮艷,光亮度好。
6. 攪拌
著色過程中,加強攪拌著色液,有利于改善著色膜色澤的均勻性,提高色澤重現(xiàn)性。
7. 著色膜性能
著色膜性能檢測結(jié)果見表8-12.
8. 著色液使用壽命
采用2L著色液在(60±2)℃、著色時間為15min的條件下反復(fù)著色處理,直到著色膜色澤不理想為一周期,補加100mL著色補加液(由鉻酐、硫酸、硫酸鋅及添加劑配成)重新實驗,共做4個周期,每個周期每升溶液可著色約0.9㎡,表明著色液使用壽命長,可調(diào)性好,工藝維護簡便,生產(chǎn)成本低。