不銹鋼化學著色配方 22 (見表8-9) ,本配方由中南大學冶金科學與工程學院 楊喜云、龔竹青、陳白珍于2005年4月提出。


  他們研究了(le)一種廚具用不銹鋼的表(biao)面化學著(zhu)色工藝,探(tan)討(tao)了(le)硫酸鋅用量(liang)、溫(wen)度(du)、時間和封(feng)閉方法對著(zhu)色膜性(xing)能(neng)的影(ying)響,得出了(le)最佳工藝參數。該工藝操作溫(wen)度(du)范(fan)圍寬(kuan),維護(hu)簡(jian)單,著(zhu)色膜色澤鮮艷、均(jun)勻,耐(nai)蝕耐(nai)磨耐(nai)熱耐(nai)油污性(xing)好,能(neng)滿(man)足廚具的要求(qiu)。


1. 工(gong)藝流程


  材料(奧氏體不銹鋼)→除油(丙三醇除油)→清洗→活化(10%H2SO4+10%HCl,室溫,2~3min)→清洗→化學著色→清洗→堅膜→回收→清洗→封閉→清洗→干燥。



2. 實驗結果(guo)


  ①. 硫酸鋅


   可形成更多的(de)結晶活性點,加快著色膜的(de)形成速率,改善膜質(zhi)量。在溫(wen)度70℃時間7min,硫(liu)酸鋅以5g/L為(wei)宜,使膜層金黃(huang)色,色澤均勻、光(guang)亮(liang)、重現性好(hao)。過(guo)(guo)少過(guo)(guo)多效果不(bu)好(hao)。


②. 硫酸錳


   氧化(hua)性(xing)促(cu)進(jin)劑,參與著色膜的形成反應,用量以3~4g/L為宜。過(guo)多出現不(bu)均勻,過(guo)少(shao)起不(bu)到促(cu)進(jin)作用。


③. 鑰(yao)酸銨


   使著色膜更均勻,光澤感增強。由于NH+能絡合Cr3+、Ni2+從而起到緩沖與絡合作用,控制成膜速率;MoO2-4能吸附在不銹鋼上,控制不銹鋼中Cr、Ni、Fe的溶解速率,增加著色液的穩定性能。


④. 鉻酐


   是主要成膜物,提供Cr3+,使與Fe2+、Ni2+在陽極表面生成金屬氧化膜,其含量在220~270g/L均可。


⑤. 硫(liu)酸


   在450~500g/L范圍內均可獲得理想的(de)化學著色膜。


⑥. 溫度


   以55~75℃為(wei)宜。溫度(du)(du)(du)低,著色(se)時(shi)間長,光(guang)亮度(du)(du)(du)欠佳。溫度(du)(du)(du)高(gao),光(guang)亮度(du)(du)(du)欠佳。


⑦. 時間(jian)


   溫度(du)55℃,硫酸鋅5g/L時,著(zhu)色(se)膜(mo)的(de)顏色(se)隨時間而變。見表8-26。


表 26.jpg


⑧. 著(zhu)色電(dian)位與時(shi)間的關系


   在溫度75℃,未加(jia)硫酸鋅,著色電(dian)(dian)位(wei)(wei)差(cha)(起色電(dian)(dian)位(wei)(wei))與(yu)顏(yan)色對(dui)應(ying)的(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)差(cha)值是恒定的(de),可(ke)通過控制著色電(dian)(dian)位(wei)(wei)差(cha)值來獲得具(ju)體的(de)顏(yan)色。著色電(dian)(dian)位(wei)(wei)差(cha)和時間與(yu)顏(yan)色的(de)關系見表(biao)8-27。


表 27.jpg


   由表8-27可知,要(yao)獲得(de)理想的(de)顏色,須同時控制好(hao)著(zhu)色時間和(he)色電位差。


⑨. 堅膜


  其原理是陰極析氫,六價鉻還原成三價鉻Cr2O3或Cr (OH)3,在pH上升的微孔中填充,提高耐磨性和耐蝕性。


 ⑩. 封閉(bi)


   采用水煮10min,起到清洗作用,水煮后膜不需要清洗,就直接干燥。膜在空氣中不變色,實驗方法另采用K2Cr2O7堿性處理,或1%Na2SiO3煮沸10min,則金黃色膜在空氣中易變紅,水煮封閉,使膜表面微孔中殘留的堅膜液得以清洗干凈,使膜在空氣中穩定。



3. 性能測試


檢測結果如下:


  ①. 耐蝕性


     按GB1771-79標準:144小時中性鹽霧實驗(yan)不變色(se)。


  ②. 耐磨性


     按GB1768-79,橡皮(pi)輪(lun)加壓(ya)500g摩擦200次不變色。


  ③. 耐熱性


    按(an)GB 1735-79標準,200℃加熱24小時(shi),膜層顏色(se)不變(bian),無起泡開裂現象。


  ④. 耐油污性


    在植物(wu)油中浸(jin)泡(pao)24小(xiao)時(shi),膜層顏色不變。