1. C.J.林和J.G.杜研究用脈沖電流的方法對不銹鋼進行著色,同時研究膜的力學性能。著色溶液為鉻酐和硫酸體系,脈沖電流信號形狀為矩形方波,通過改變參數I1(正電流值)、I2(負電流值)、T1(正電流持續時間)和T2(負電流持續時間),研究不同脈沖電流信號變化下不銹鋼的著色情況。由脈沖獲得的著色膜具有良好的附著性和延展性。色膜經SEM分析,其晶粒大小為5nm,顯示出近乎非晶態的組織。在施加脈沖信號的過程中,陽極電流伴隨著陽極反應,陰極電流伴隨著陰極反應,在特定的信號參數范圍內,著色膜的厚度與通人的總電量呈正比。因此,可通過控制輸人的總電量來得到特定厚度的著色膜,從而達到控制顏色的目的。采用此方法,顏色的重現性較化學法的好,此法是在75℃溫度下進行的。


  2. 宋玉繼等人(ren)提出(chu)用生(sheng)產流(liu)水線的(de)方式進行不銹鋼(gang)彩色處(chu)理(li),并且申(shen)請了(le)專利。其裝置示意圖(tu)見圖(tu)9-1。工藝采用方波(bo)電(dian)流(liu)進行著色處(chu)理(li)。溶液(ye)是鉻酐和(he)硫酸體(ti)系(xi)。通過控制陽極(ji)電(dian)流(liu)值(zhi)、陰(yin)極(ji)電(dian)流(liu)值(zhi)、頻率和(he)通電(dian)時間來獲得所(suo)需的(de)顏(yan)(yan)色,與化學著色法相(xiang)比,重現性很好(hao),顏(yan)(yan)色非常均勻。


圖 1.jpg


  3. 廖小珍、錢道蓀、朱新運研究了交流方波電解法制備彩色不(bu)銹鋼。用交流方波電解著色法可以制備茶色、藍色、黃色、紅色、綠色等系列的十多種色調不同的彩色不銹鋼,色彩均勻亮麗,重現性好。具體顏色取決于電流密度、方波周期、通電周期數,顏色控制容易。采用該法,可降低著色液溫度至55℃,可以縮短著色時間。


  4. K.奧格拉和勞W.納卡雅馬M嘗(chang)試用三角(jiao)波(bo)電流脈沖法進行著色(se),著色(se)可(ke)在室溫下(xia)進行。要獲得特(te)定的(de)(de)顏色(se),必須調(diao)整好(hao)適(shi)當的(de)(de)Imax、Imin和r(三角(jiao)波(bo)周(zhou)期值)。著色(se)膜(mo)的(de)(de)厚度(du)(du)與(yu)電解時間和r的(de)(de)對數呈線(xian)性關(guan)系。K.奧格拉用紫(zi)外分光(guang)光(guang)度(du)(du)計測量了著色(se)膜(mo)的(de)(de)厚度(du)(du)。著色(se)膜(mo)的(de)(de)厚度(du)(du)可(ke)用下(xia)式來估(gu)算:


  式中,λ為著色(se)膜(mo)(mo)的反射(she)(she)(she)光譜中最大反射(she)(she)(she)系(xi)數對應(ying)的波(bo)長;λ'為著色(se)膜(mo)(mo)的反射(she)(she)(she)光譜中最小反射(she)(she)(she)系(xi)數對應(ying)的波(bo)長;n為化膜(mo)(mo)的折(zhe)射(she)(she)(she)系(xi)數。


  隨著(zhu)通電時(shi)間的(de)延長,工作的(de)顏色按(an)照(zhao)褐色→黃色→紅色→藍色→綠色的(de)順(shun)序(xu)變化。


  5. J.N.金、S.J.歐、S.C.李等(deng)人研究在正弦(xian)波、正弦(xian)波+直(zhi)流(liu)、正弦(xian)波+方波這3種電流(liu)信號(hao)的(de)作用下,得到不同類(lei)型的(de)著色膜,都(dou)具有良好的(de)性能(neng)。


  6. 郭稚(zhi)弧、賈法龍、邱(qiu)于(yu)兵(bing)研究三角波電流掃描(miao)法制備(bei)彩色(se)(se)(se)不銹鋼。通過(guo)正交試(shi)(shi)驗探討最佳(jia)工(gong)藝參數,并對(dui)著色(se)(se)(se)膜(mo)的(de)(de)各項性(xing)能做了(le)測試(shi)(shi),耐磨性(xing)能較好。此工(gong)藝對(dui)曲面著色(se)(se)(se)也(ye)有良好的(de)(de)適應性(xing),把試(shi)(shi)片彎成90°后進行(xing)著色(se)(se)(se),顏色(se)(se)(se)也(ye)很(hen)均勻,重現性(xing)也(ye)很(hen)好。只要(yao)控制好工(gong)藝參數就可以(yi)獲得預期(qi)的(de)(de)顏色(se)(se)(se)。溫(wen)(wen)度對(dui)于(yu)顏色(se)(se)(se)的(de)(de)控制有很(hen)大的(de)(de)影(ying)響,溫(wen)(wen)度越高(gao),著色(se)(se)(se)速率越快。


  7. 賈法龍、郭稚弧研究著色過程中,著色液中的雜質離子濃度的變化情況。在不銹鋼著色過程中,反應產生的雜質離子,如Fe3+、Cr3+、Ni2+的濃度不斷增加,這三種離子的含量是影響著色重現性的重要因素。對著色溶液體系建立可行的分析方法,對雜質離子的影響進行研究,發現隨著電解著色時間的延長,鉻離子濃度增加最快,鐵離子和鎳離子的濃度增加較慢。在Cr3+≤2.0g/L、Fe3+≤600mg/L、Ni2+≤184mg/L的范圍內,著色膜的重現性可得到保證。著色膜的EPMA分析表明,電化學著色得到的膜比化學法著色的膜要致密,耐磨性要好。他們還研究了低頻方波電化學著色法制備彩色不銹鋼,此法獲得的顏色均勻,容易控制,重現性好。


  8. 李曉(xiao)煜、謝致微、張文(wen)雄等人(ren)研究了不(bu)銹鋼陽(yang)極氧化成(cheng)金(jin)黃色(se)。著(zhu)(zhu)色(se)液中鉻酐20g/L,硫酸400mL/L,硫酸錳3g/L,添加(jia)劑(ji) YZ-03 40g/L,乙(yi)酸鈉10.5g/L,電流(liu)密度為0.4A/d㎡,此工藝主要是用于形成(cheng)金(jin)黃色(se)的著(zhu)(zhu)色(se)膜,對(dui)于其(qi)他顏色(se)則難以實現。不(bu)銹鋼在如此低(di)的鉻酐濃度下的著(zhu)(zhu)色(se)液中,如果(guo)沒有電流(liu)通入,即使(shi)浸泡數小時也(ye)不(bu)著(zhu)(zhu)色(se)。


  9. 方(fang)景禮(li)、劉琴、韓克平、陳耀輝(hui)等人研究了(le)在鉬酸鈉溶液中將(jiang)不(bu)銹鋼(gang)成功鍍(du)覆上(shang)一層藍色膜。不(bu)銹鋼(gang)在陰極電流的(de)作(zuo)用下,表面沉積上(shang)一層鉬的(de)復雜化合物。膜厚度(du)約為42.7μm.


  10. 奧格拉K、沙庫來(lai)K、烏哈拉S等人研究了在室溫下用交流(liu)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)脈沖法(fa)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)著(zhu)(zhu)色(se)。他們首先以20mV/min和(he)60mV/min的(de)(de)(de)掃描速(su)率(lv)(lv)做了奧氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在著(zhu)(zhu)色(se)液中的(de)(de)(de)動電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)極(ji)化(hua)曲線,發現不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)開始過(guo)(guo)鈍化(hua)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)為1.2V,隨著(zhu)(zhu)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)增加,過(guo)(guo)鈍化(hua)電(dian)(dian)流(liu)達(da)到(dao)一個(ge)極(ji)限(xian)值。根據這個(ge)極(ji)化(hua)曲線,確(que)定了方(fang)波(bo)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)Emax和(he)Emin,但Emax不(bu)(bu)(bu)(bu)能太大,否(fou)則(ze)生(sheng)成的(de)(de)(de)氧化(hua)膜會發生(sheng)部(bu)分溶(rong)解。脈沖幅度(du)和(he)寬度(du)對(dui)著(zhu)(zhu)色(se)情況也有(you)影響(xiang)。在這種實驗條件下,最佳的(de)(de)(de)脈沖幅度(du)應該在0.4~0.44V.這種方(fang)法(fa)可以在室溫下對(dui)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)進行著(zhu)(zhu)色(se),著(zhu)(zhu)色(se)速(su)率(lv)(lv)較(jiao)快。但是,電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)法(fa)比電(dian)(dian)流(liu)法(fa)在生(sheng)產中操作起來(lai)較(jiao)麻(ma)煩,因為不(bu)(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)自然(ran)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)不(bu)(bu)(bu)(bu)完全一致,選擇的(de)(de)(de)極(ji)化(hua)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)不(bu)(bu)(bu)(bu)相(xiang)同。目前這種方(fang)法(fa)已有(you)幾個(ge)專利。


  11. 因科電解著色法對鉻-鎳系不銹鋼工件著色處理時,在含有碳酸鈉(Na2CO3)、硅酸鈉(Na2SiO3)、鋁酸鈉等成分或含少量的硫酸中,在常溫下,在32~107A/dm電流密度下,進行交流電解,不同時間可獲得褐色、金黃色、紅色、綠色等不同的色彩。對13Cr鐵素體不銹鋼工件和18Cr8Ni奧氏體不銹鋼也可在含氫氧化鈉(NaOH)500~700g/L、鉻酸銨[(NH4)2CrO4]50~100g/L、氯化鈉20g/L的水溶液中作直流電解著色。改變電流密度或時間,可獲得預期的色彩。


  12. 日新制(zhi)鋼公司(si)提出的(de)(de)電(dian)(dian)解著色(se)工(gong)藝,是先將不(bu)銹(xiu)鋼工(gong)件(jian)在5%硅酸鈉溶(rong)液中(zhong)(zhong)于85℃和5A/d㎡的(de)(de)電(dian)(dian)流密(mi)度(du)下進(jin)行45秒的(de)(de)電(dian)(dian)化學(xue)除(chu)油(you),水洗(xi)后浸入室溫10%鹽(yan)酸中(zhong)(zhong)洗(xi)滌(di)30s,水洗(xi)后即浸人(ren)含鉻酐(gan)并添加(jia)適量三價鉻離子的(de)(de)稀(xi)鉻酐(gan)硫酸溶(rong)液中(zhong)(zhong),不(bu)銹(xiu)鋼作(zuo)陰(yin)極,在5~15A/d㎡和液溫35~50℃的(de)(de)條件(jian)下電(dian)(dian)解5~20s,表面預(yu)鍍(du)上一層致密(mi)的(de)(de)金(jin)屬鉻(0.6~1.0mg/d㎡).然后在含鉻酐(gan)10~50g/L的(de)(de)電(dian)(dian)解液中(zhong)(zhong),在陰(yin)極電(dian)(dian)流密(mi)度(du)3~15A/dm、槽溫15~45℃的(de)(de)條件(jian)下電(dian)(dian)解5~20s,便(bian)獲得(de)色(se)調(diao)優雅、性能良好的(de)(de)彩色(se)表面氧(yang)化膜(mo)。


  13. 傅綺君在手術器(qi)械(xie)(xie)呈本(ben)色(se)表面處理(li)(保(bao)持拋光(guang)色(se)澤并要(yao)求達到抗(kang)蝕性能)中(zhong)采用電化(hua)(hua)(hua)學(xue)方法,使表面產生一層透明致(zhi)密的(de)氧化(hua)(hua)(hua)膜(mo)覆(fu)蓋(gai)層。硫酸(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)或(huo)硼酸(suan)(suan)5%~10%(質量(liang)分(fen)數(shu)),鉬酸(suan)(suan)或(huo)鉬酸(suan)(suan)鹽(yan)5~10g/L,陽極電流密度1~10A/d㎡,溫度20~70℃,時間5~20min;或(huo)鉻酐250g/L,硫酸(suan)(suan)2.5g/L,鉬酸(suan)(suan)鹽(yan)1~5g/L,工(gong)藝條件相同。所生成(cheng)的(de)氧化(hua)(hua)(hua)膜(mo)穩(wen)定(ding),膜(mo)層達1.0~20.0nm.此外(wai),還(huan)可用手術器(qi)械(xie)(xie)經手工(gong)拋光(guang)后(hou)(Ra≤0.8μm)在特殊(shu)的(de)電化(hua)(hua)(hua)學(xue)工(gong)藝條件下(xia)用無機酸(suan)(suan)加消(xiao)光(guang)劑達到柔色(se)的(de)無光(guang)澤的(de)處理(li)。柔色(se)膜(mo)的(de)厚度達到300.0~600.0nm(經AES俄歇電子(zi)能譜或(huo)XPSX射線光(guang)電子(zi)能譜分(fen)析(xi)),反(fan)光(guang)系數(shu)<30%.除(chu)此之外(wai),還(huan)可用堿性著色(se)液,以電化(hua)(hua)(hua)學(xue)方法在手術器(qi)械(xie)(xie)的(de)表面形(xing)成(cheng)一層致(zhi)密的(de)具有一定(ding)厚度的(de)彩色(se)膜(mo)。


  14. 安成強、韓玉梅、車永泉研究了304不銹鋼(gang)在氫氧化鈉溶液中的電化學著色工藝。不同的工藝條件可得到不同的色膜,其電解液不僅成分簡單,溶液穩定,維護簡便,來源廣,成本低,且廢水處理容易。因膜是在堿性溶液中生成的,所以膜耐堿性,但不耐酸性。


  15. 周一(yi)揚、吳(wu)繼民采用不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在硫(liu)酸(suan)水(shui)溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)以恒(heng)電位(wei)方(fang)波充電法使不(bu)銹(xiu)鋼(gang)表(biao)面產生(sheng)彩色(se)(se)膜(mo)。溶(rong)(rong)液(ye)不(bu)含鉻(ge)酸(suan),有望能克(ke)服(fu)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在鉻(ge)酸(suan)溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)浸泡時間(jian)較(jiao)長(chang),有時表(biao)面有粗(cu)糙現(xian)象產生(sheng)的(de)(de)(de)缺點(dian),而且要得到均勻一(yi)致(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)著色(se)(se)膜(mo)有一(yi)定的(de)(de)(de)難度,難于控制。溶(rong)(rong)液(ye)成(cheng)(cheng)分為2mol/L的(de)(de)(de)硫(liu)酸(suan),相當于196g/L,采用的(de)(de)(de)脈(mo)(mo)沖(chong)電位(wei)范圍為0.1~0.9V,脈(mo)(mo)沖(chong)時間(jian)為0.001~0.100s.著色(se)(se)顏色(se)(se)為藍色(se)(se)、紫色(se)(se)和(he)黑色(se)(se),沒有明顯的(de)(de)(de)中(zhong)間(jian)色(se)(se)出現(xian)。這(zhe)種膜(mo)的(de)(de)(de)生(sheng)成(cheng)(cheng),推測是(shi)由于膜(mo)/溶(rong)(rong)液(ye)的(de)(de)(de)表(biao)面鉻(ge)離子的(de)(de)(de)生(sheng)成(cheng)(cheng)與還原所致(zhi)(zhi)。實驗采用中(zhong)等含鉻(ge)量的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)1Cr17。


  16. 張(zhang)俊喜、周(zhou)國定、喬(qiao)亦男、曹楚南、張(zhang)鑒(jian)清(qing)等人(ren)提出(chu)(chu)了(le)一種新的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)色(se)(se)方(fang)法-載(zai)(zai)(zai)波(bo)(bo)鈍化(hua)(hua)著(zhu)色(se)(se),即(ji)在(zai)無(wu)鉻的(de)(de)(de)(de)(de)硫酸溶(rong)液(ye)中用載(zai)(zai)(zai)波(bo)(bo)鈍化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)方(fang)法得(de)到各種色(se)(se)彩(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼表(biao)面(mian)(mian)。同時研究(jiu)(jiu)了(le)載(zai)(zai)(zai)波(bo)(bo)鈍化(hua)(hua)著(zhu)色(se)(se)膜的(de)(de)(de)(de)(de)性質。研究(jiu)(jiu)結果(guo)表(biao)明(ming),不(bu)銹(xiu)鋼表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)色(se)(se)彩(cai)(cai)是由于膜的(de)(de)(de)(de)(de)干(gan)(gan)涉所致(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de),膜層(ceng)結構(gou)呈微晶-非晶過渡態(tai),與(yu)化(hua)(hua)學(xue)著(zhu)色(se)(se)法所得(de)膜層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)結構(gou)是相近的(de)(de)(de)(de)(de),而且膜層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)導電(dian)(dian)性測試(shi)表(biao)明(ming),載(zai)(zai)(zai)波(bo)(bo)鈍化(hua)(hua)著(zhu)色(se)(se)膜有半導體性質,膜層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)導電(dian)(dian)具有整流性。從干(gan)(gan)涉原(yuan)理出(chu)(chu)發,可作(zuo)出(chu)(chu)不(bu)銹(xiu)鋼載(zai)(zai)(zai)波(bo)(bo)鈍化(hua)(hua)著(zhu)色(se)(se)工藝(yi)中色(se)(se)彩(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)制方(fang)法,通過對載(zai)(zai)(zai)波(bo)(bo)參數的(de)(de)(de)(de)(de)調節,就可以(yi)得(de)到不(bu)同色(se)(se)彩(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)膜。


  17. 鄧姝皓、龔竹(zhu)青(qing)、柳勇采(cai)用化學浸漬法(fa)、電解(jie)著(zhu)色(se)(se)法(fa)均可(ke)以將(jiang)304不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼著(zhu)色(se)(se)生成(cheng)啞光銀(yin)灰色(se)(se)外觀。化學著(zhu)色(se)(se)液的(de)(de)(de)(de)組成(cheng)為(wei)硫酸(suan)(suan)100mL/L,添(tian)加劑A為(wei)40~60mL/L,添(tian)加劑B為(wei)90~110mL/L.電解(jie)著(zhu)色(se)(se)液的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)組成(cheng)為(wei)100mL/L硫酸(suan)(suan),50~60g/L鉻酐,電流(liu)密(mi)度(du)在0.4~0.6A/d㎡。對于(yu)電解(jie)著(zhu)色(se)(se),電流(liu)密(mi)度(du)是(shi)成(cheng)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)因素。電流(liu)密(mi)度(du)越(yue)大(da),失重越(yue)多,成(cheng)膜(mo)越(yue)致密(mi)。相同電流(liu)密(mi)度(du)下,脈沖著(zhu)色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)膜(mo)比(bi)直流(liu)著(zhu)色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)膜(mo)要(yao)(yao)致密(mi)。鉻酐濃度(du)越(yue)大(da),失重越(yue)小,成(cheng)膜(mo)越(yue)慢。X衍射和(he)掃(sao)描電鏡(jing)顯(xian)示,成(cheng)膜(mo)后的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼表面(mian)晶粒細小、致密(mi),形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)是(shi)Ni2O3、Cr2O3、TiO等致密(mi)的(de)(de)(de)(de)氧化膜(mo)。著(zhu)色(se)(se)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性和(he)耐(nai)高(gao)溫性優于(yu)未著(zhu)色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼。


  18. 南紅艷、張躍敏、尹新(xin)斌、徐可等人(ren)對電化學不銹(xiu)鋼(gang)(gang)著(zhu)色(se)工藝進(jin)行了系統的(de)(de)研究。通過電流變(bian)(bian)化研究著(zhu)色(se)的(de)(de)變(bian)(bian)化規律,得出對于每一種顏(yan)(yan)色(se),電量(liang)密度(du)與著(zhu)色(se)時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)對應關系基本(ben)上(shang)是線(xian)性的(de)(de)。提出電量(liang)控制不銹(xiu)鋼(gang)(gang)著(zhu)色(se)能提高(gao)電化學不銹(xiu)鋼(gang)(gang)著(zhu)色(se)工藝的(de)(de)效率。電化學不銹(xiu)鋼(gang)(gang)著(zhu)色(se)工藝時(shi)(shi)間(jian)短,效率高(gao),顏(yan)(yan)色(se)豐富。


  19. 巴赫氏洛夫介紹了不銹(xiu)鋼在(zai)重鉻(ge)酸(suan)鈉和硫(liu)酸(suan)混合液(ye)中的電化學氧化著色。