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(men)研究(jiu)了(le)一種廚具用不銹(xiu)鋼的表面(mian)化學(xue)著(zhu)色(se)(se)工藝,探(tan)討了(le)硫酸鋅用量、溫度(du)、時間和封閉方法對著(zhu)色(se)(se)膜性(xing)能的影響(xiang),得出(chu)了(le)最佳工藝參數。該工藝操作溫度(du)范圍寬,維(wei)護簡(jian)單(dan),著(zhu)色(se)(se)膜色(se)(se)澤鮮艷、均(jun)勻,耐蝕耐磨耐熱耐油污性(xing)好,能滿足廚具的要求。
1. 工藝(yi)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
①. 硫酸(suan)鋅
可(ke)形成更多的(de)(de)結晶活(huo)性(xing)點,加(jia)快著色膜(mo)的(de)(de)形成速率(lv),改善膜(mo)質量。在溫(wen)度70℃時間7min,硫(liu)酸鋅以(yi)5g/L為宜(yi),使膜(mo)層金(jin)黃(huang)色,色澤均(jun)勻、光亮、重現性(xing)好。過少過多效(xiao)果不(bu)好。
②. 硫(liu)酸錳
氧化性促(cu)(cu)進(jin)劑,參(can)與(yu)著(zhu)色膜的形成反應,用量(liang)以(yi)3~4g/L為宜。過多出現不均勻(yun),過少起(qi)不到促(cu)(cu)進(jin)作用。
③. 鑰酸銨
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. 硫酸
在450~500g/L范圍內均可獲得理想的化(hua)學著色膜。
⑥. 溫度(du)
以55~75℃為宜。溫度(du)低,著色時間長,光亮(liang)度(du)欠佳(jia)。溫度(du)高,光亮(liang)度(du)欠佳(jia)。
⑦. 時(shi)間
溫度55℃,硫(liu)酸鋅5g/L時,著色(se)膜的顏(yan)色(se)隨(sui)時間(jian)而(er)變。見表8-26。
⑧. 著色電(dian)位與時間(jian)的關系
在(zai)溫度75℃,未加硫酸鋅,著(zhu)色(se)電(dian)(dian)位差(cha)(起色(se)電(dian)(dian)位)與顏(yan)(yan)色(se)對應的電(dian)(dian)位差(cha)值是恒定(ding)的,可通過控制(zhi)著(zhu)色(se)電(dian)(dian)位差(cha)值來獲(huo)得具體的顏(yan)(yan)色(se)。著(zhu)色(se)電(dian)(dian)位差(cha)和時間與顏(yan)(yan)色(se)的關(guan)系見表8-27。
由表8-27可(ke)知(zhi),要獲得(de)理想的顏(yan)色(se),須同時控制(zhi)好(hao)著色(se)時間和色(se)電位差(cha)。
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(xing)能測試
檢測結果(guo)如下:
①. 耐蝕性
按GB1771-79標準:144小時中性鹽(yan)霧實驗不變(bian)色。
②. 耐磨性
按(an)GB1768-79,橡皮輪加壓500g摩擦200次(ci)不變(bian)色(se)。
③. 耐熱(re)性
按GB 1735-79標準,200℃加(jia)熱24小時(shi),膜層顏(yan)色不(bu)變(bian),無起泡開(kai)裂現(xian)象。
④. 耐(nai)油污性
在植物(wu)油中浸泡24小時,膜(mo)層顏色不變。