不(bu)銹鋼電化學(xue)著彩色酸(suan)性溶液成(cheng)分(fen)和工藝(yi)條件見表9-9。配(pei)方4 (見表9-9)的說明(ming) 。本配(pei)方由長沙中南大學(xue)冶(ye)金物理化學(xue)與(yu)材料化學(xue)研究所 何新快、陳白(bai)珍、周寧(ning)波、張欽發提出(chu)。
1. 重鉻酸鉀用量對成膜(mo)速率及其(qi)顏色(se)的影(ying)響
重(zhong)鉻(ge)(ge)酸(suan)鉀(jia)是主成膜物質，提供(gong)三價(jia)鉻(ge)(ge)在陽極(ji)表(biao)面(mian)達到(dao)臨(lin)界(jie)值(zhi)水解而生成金(jin)屬著(zhu)(zhu)色膜。其他成分不變，改(gai)變重(zhong)鉻(ge)(ge)酸(suan)鉀(jia)用量，其對(dui)著(zhu)(zhu)色膜的影(ying)響(xiang)見表(biao)9-17。
由表9-17可見(jian)，隨著(zhu)重鉻酸(suan)鉀(jia)用量的(de)增加，其(qi)他成分不(bu)變，成膜速率(lv)加快，所得(de)著(zhu)色膜的(de)質(zhi)量也(ye)越均勻，致密(mi)。但當(dang)其(qi)達到50g/L時(shi)，成膜速率(lv)幾乎不(bu)變。選取重鉻酸(suan)鉀(jia)含量為40g/L。
2. 硫酸錳用量對成膜速(su)率及(ji)其顏色的影響
硫(liu)酸錳是(shi)輔助成(cheng)膜劑，其他成(cheng)分不變(bian)，改變(bian)硫(liu)酸錳用(yong)量，對(dui)成(cheng)膜速率及其顏色的(de)影響見表9-18。
從表9-18可見，硫(liu)酸錳的用量既影(ying)響著色(se)速率(lv)，又(you)影(ying)響著色(se)膜的質(zhi)量。硫(liu)酸錳的最佳含量取20g/L為宜。
3. 硫(liu)酸銨的主要作用(yong)
銨離子（NH+4)能配位三價鉻離子及被溶解下來的鎳離子（Ni2+),控制反應速率。其含量偏高，成膜速率太快，易掉色；含量偏低，配位不了溶解下來的鎳、鉻等離子，致使電解液老化，成膜速率減緩。硫酸銨的最佳含量以20g/L為宜。
4. 添加劑A的作用及其影響(xiang)
添(tian)加劑A是鉬酸(suan)根鹽，它參與成(cheng)膜(mo)，促進氧化(hua)膜(mo)的形(xing)成(cheng)。它能使(shi)不銹鋼表(biao)面鈍化(hua)而生成(cheng)鉬系(xi)列(lie)金屬氧化(hua)物（如二氧化(hua)鉬，氧化(hua)亞(ya)鉬等(deng)），使(shi)得著(zhu)色膜(mo)致密，提高著(zhu)色膜(mo)的耐(nai)蝕(shi)性、耐(nai)磨性。分別(bie)改(gai)變添(tian)加劑A的用量，其對膜(mo)的影(ying)響見表(biao)9-19。
由(you)表9-19可(ke)知，沒有(you)添(tian)加(jia)(jia)劑A的著(zhu)色(se)(se)液著(zhu)不(bu)上金黃(huang)色(se)(se)而是黑色(se)(se)的，隨著(zhu)其用量(liang)的增加(jia)(jia)，著(zhu)色(se)(se)膜變得(de)致密且光亮，當(dang)其用量(liang)達到15g/L時，再(zai)增加(jia)(jia)用量(liang)，對成膜幾乎無影響。添(tian)加(jia)(jia)劑的最佳(jia)含量(liang)以9~12g/L為宜。
5. 添加劑B的作用(yong)及其影(ying)響(xiang)
添加劑B是過渡區金屬硫酸鹽，具有(you)光(guang)亮劑的作(zuo)用，提高著色膜的光(guang)亮性、色澤，且重現性好。其(qi)他成分不變，改變添加劑B的用量，其(qi)對(dui)成膜的影響見(jian)表9-20。
由表9-20可見，沒有添加(jia)劑B的(de)著(zhu)色液著(zhu)上的(de)金黃色膜不光亮(liang)。添加(jia)劑B的(de)最佳用量以10g/L為宜。
6. 溫度與時間的影響
實(shi)驗發現，溫度升高，電(dian)解著色(se)的(de)速(su)率(lv)增大(da)(da)。當溫度在10~30℃內(nei)變(bian)化，著色(se)速(su)率(lv)變(bian)化不大(da)(da)。在20℃恒溫下(xia)，著色(se)時間與(yu)著色(se)膜顏(yan)色(se)的(de)關系見表9-21。
由(you)表9-21可知，電(dian)解著金黃(huang)色(se)的時(shi)間為12~15min,有利于試樣著色(se)的控制，能得到重(zhong)現性(xing)好的成品。
7. 電解著色工藝流程
不銹鋼試樣①→化學除油②→水洗→拋光活化處理③→水洗→電化學著色④→水洗→封閉處理⑤→沸水干燥。
注：①. 材料為1Cr18Ni9Ti不(bu)銹鋼 .
②. 化學除(chu)油一定(ding)要(yao)將(jiang)不銹鋼上的油除(chu)干凈(jing)，否則(ze)著(zhu)不上金(jin)色(se)或著(zhu)色(se)不均(jun)勻。除(chu)油液組分為：氫(qing)氧化鈉(na)40g/L,碳酸(suan)鈉(na)60g/L,OP乳化劑5mL/L,除(chu)油溫(wen)度60~70℃,時間8~12min。
③. 拋(pao)光活化液組分。硫酸(suan)(suan)(suan)200ml/L,鹽酸(suan)(suan)(suan)70mL/L,硝酸(suan)(suan)(suan)20mL/L,溫度40~60℃,時(shi)間(jian)(jian)2~3min.要控制好活化程(cheng)度。活化時(shi)間(jian)(jian)不(bu)(bu)夠，著色(se)速率慢，著色(se)不(bu)(bu)均(jun)勻，結合力差(cha)；活化時(shi)間(jian)(jian)太長，不(bu)(bu)銹(xiu)鋼易產(chan)生過(guo)腐蝕。
④. 電化學著色(se)，按配方(fang)4 的成分和工藝條件(jian)進行。不(bu)銹(xiu)鋼作陽(yang)極，鉛板作陰極，陰陽(yang)兩極的面積之(zhi)比為(wei)3:1.所用試劑均為(wei)分析(xi)純。
⑤. 封閉處理。由于著色膜的附著力強，且致密耐路，對一般不銹鋼裝審器材，可直接封閉處理，無需固膜處理。封閉處理液組成為；硅酸鈉（Na2Sio3)2%~4%,添加劑1.5%,表面活性劑0.5%,封閉處理溫度70~90℃,時間5~6min.
8. 著色膜性(xing)能(neng)檢驗
①. 耐(nai)磨性實驗(yan)
按GB 1768-79進行耐(nai)磨性實驗。橡皮(pi)輪(lun)加壓5N,實驗3min,膜(mo)層顏色(se)(se)基本不變，該(gai)著色(se)(se)膜(mo)具有優良的耐(nai)磨性。
②. 耐腐蝕性
按(an)GB 4334.6-84,將著(zhu)色后的(de)(de)樣(yang)品和未著(zhu)色的(de)(de)空白(bai)(bai)(bai)不銹鋼(gang)試樣(yang)進行耐腐蝕(shi)性對照實驗，空白(bai)(bai)(bai)不銹鋼(gang)試樣(yang)的(de)(de)失(shi)重腐蝕(shi)率為(wei)30.65g/(㎡·h)而金(jin)黃(huang)膜試樣(yang)的(de)(de)失(shi)重腐蝕(shi)率為(wei)1.28g/(㎡2·h),僅約為(wei)空白(bai)(bai)(bai)不銹鋼(gang)的(de)(de)1/30。因而該著(zhu)色膜具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐腐蝕(shi)性。
