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. 宋玉繼等人提出用生產流(liu)水線的方(fang)(fang)式進(jin)行不銹(xiu)鋼彩(cai)色(se)處理(li),并且(qie)申請了專利(li)。其(qi)裝置示意(yi)圖見圖9-1。工(gong)藝(yi)采用方(fang)(fang)波電(dian)流(liu)進(jin)行著(zhu)色(se)處理(li)。溶(rong)液是(shi)鉻酐和硫酸體系。通(tong)過控制(zhi)陽極電(dian)流(liu)值(zhi)(zhi)、陰極電(dian)流(liu)值(zhi)(zhi)、頻率和通(tong)電(dian)時(shi)間來(lai)獲(huo)得(de)所需的顏色(se),與化(hua)學著(zhu)色(se)法相比,重(zhong)現性很(hen)好,顏色(se)非(fei)常均勻(yun)。


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銹鋼(gang)。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(la)和勞W.納卡(ka)雅馬M嘗試用(yong)(yong)三角(jiao)波電流脈沖法進行著(zhu)(zhu)色(se)(se),著(zhu)(zhu)色(se)(se)可在室溫下(xia)進行。要獲得(de)特定的(de)顏色(se)(se),必(bi)須調整好適當的(de)Imax、Imin和r(三角(jiao)波周(zhou)期值)。著(zhu)(zhu)色(se)(se)膜的(de)厚(hou)度(du)與(yu)電解時間(jian)和r的(de)對數(shu)呈線性(xing)關系。K.奧格拉(la)用(yong)(yong)紫外分光(guang)光(guang)度(du)計測量了著(zhu)(zhu)色(se)(se)膜的(de)厚(hou)度(du)。著(zhu)(zhu)色(se)(se)膜的(de)厚(hou)度(du)可用(yong)(yong)下(xia)式來估算:


  式中(zhong)(zhong),λ為(wei)著色膜(mo)(mo)的(de)(de)反射光譜(pu)中(zhong)(zhong)最大反射系(xi)數對應(ying)的(de)(de)波(bo)長;λ'為(wei)著色膜(mo)(mo)的(de)(de)反射光譜(pu)中(zhong)(zhong)最小(xiao)反射系(xi)數對應(ying)的(de)(de)波(bo)長;n為(wei)化膜(mo)(mo)的(de)(de)折射系(xi)數。


  隨著(zhu)通電時(shi)間的延長,工(gong)作的顏色(se)(se)按照褐色(se)(se)→黃(huang)色(se)(se)→紅色(se)(se)→藍色(se)(se)→綠色(se)(se)的順序變化。


  5. J.N.金、S.J.歐、S.C.李等(deng)人(ren)研究在正弦(xian)波、正弦(xian)波+直流(liu)、正弦(xian)波+方波這3種電流(liu)信號的(de)作用下,得(de)到(dao)不同類型(xing)的(de)著色膜,都具有良好的(de)性能。


  6. 郭稚弧、賈(jia)法(fa)龍、邱于兵研究三角波電流掃描法(fa)制(zhi)(zhi)備彩色(se)(se)不銹鋼。通過正交試驗(yan)探討(tao)最佳工藝(yi)參(can)數,并對(dui)(dui)著色(se)(se)膜的各項(xiang)性能做了測(ce)試,耐磨性能較好(hao)(hao)(hao)。此工藝(yi)對(dui)(dui)曲面著色(se)(se)也(ye)有(you)良好(hao)(hao)(hao)的適應性,把試片彎(wan)成90°后進行著色(se)(se),顏(yan)色(se)(se)也(ye)很(hen)均勻,重現性也(ye)很(hen)好(hao)(hao)(hao)。只(zhi)要控制(zhi)(zhi)好(hao)(hao)(hao)工藝(yi)參(can)數就可以(yi)獲得(de)預期的顏(yan)色(se)(se)。溫度(du)對(dui)(dui)于顏(yan)色(se)(se)的控制(zhi)(zhi)有(you)很(hen)大的影響,溫度(du)越(yue)高,著色(se)(se)速率越(yue)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. 李曉煜、謝致微、張文雄等人研究了不(bu)銹(xiu)鋼陽極(ji)氧(yang)化成金黃(huang)色(se)。著(zhu)色(se)液中鉻酐(gan)20g/L,硫酸400mL/L,硫酸錳3g/L,添加劑 YZ-03 40g/L,乙酸鈉10.5g/L,電(dian)(dian)流(liu)密度(du)為0.4A/d㎡,此工藝(yi)主要是用(yong)于(yu)形成金黃(huang)色(se)的(de)著(zhu)色(se)膜(mo),對于(yu)其(qi)他顏色(se)則難(nan)以實現。不(bu)銹(xiu)鋼在如(ru)(ru)此低的(de)鉻酐(gan)濃度(du)下的(de)著(zhu)色(se)液中,如(ru)(ru)果沒有電(dian)(dian)流(liu)通入,即使浸(jin)泡(pao)數小時也不(bu)著(zhu)色(se)。


  9. 方景(jing)禮、劉琴、韓克平、陳耀輝等人研究了在(zai)鉬酸鈉溶液中將(jiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)成功(gong)鍍覆上(shang)(shang)一(yi)層藍色膜(mo)。不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)陰極電(dian)流的(de)作用下,表面沉積上(shang)(shang)一(yi)層鉬的(de)復雜化合物。膜(mo)厚度約為42.7μm.


  10. 奧(ao)格拉(la)K、沙庫(ku)來K、烏哈拉(la)S等人研究了(le)(le)在(zai)(zai)(zai)室(shi)溫下用交流電(dian)(dian)(dian)(dian)位脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)法的(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)著(zhu)(zhu)色(se)(se)。他們首先以20mV/min和60mV/min的(de)掃(sao)描速率做了(le)(le)奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)(zai)著(zhu)(zhu)色(se)(se)液(ye)中的(de)動電(dian)(dian)(dian)(dian)位極(ji)化曲線(xian),發現(xian)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)開始(shi)過(guo)鈍化的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)位為(wei)(wei)1.2V,隨著(zhu)(zhu)電(dian)(dian)(dian)(dian)位的(de)增加(jia),過(guo)鈍化電(dian)(dian)(dian)(dian)流達到一(yi)個(ge)極(ji)限值。根(gen)據這個(ge)極(ji)化曲線(xian),確定了(le)(le)方波(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)位的(de)Emax和Emin,但(dan)Emax不(bu)(bu)(bu)(bu)能太大(da),否(fou)則生成的(de)氧化膜會發生部分溶解。脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)幅(fu)度(du)和寬度(du)對著(zhu)(zhu)色(se)(se)情況也有影(ying)響。在(zai)(zai)(zai)這種(zhong)實驗(yan)條件下,最(zui)佳的(de)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)幅(fu)度(du)應該在(zai)(zai)(zai)0.4~0.44V.這種(zhong)方法可(ke)以在(zai)(zai)(zai)室(shi)溫下對不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)進行著(zhu)(zhu)色(se)(se),著(zhu)(zhu)色(se)(se)速率較快。但(dan)是(shi),電(dian)(dian)(dian)(dian)位法比電(dian)(dian)(dian)(dian)流法在(zai)(zai)(zai)生產(chan)中操作起來較麻(ma)煩,因(yin)為(wei)(wei)不(bu)(bu)(bu)(bu)同的(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)自然電(dian)(dian)(dian)(dian)位不(bu)(bu)(bu)(bu)完全(quan)一(yi)致(zhi),選擇(ze)的(de)極(ji)化電(dian)(dian)(dian)(dian)位不(bu)(bu)(bu)(bu)相同。目前這種(zhong)方法已有幾個(ge)專利(li)。


  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. 日新制鋼公(gong)司提出的(de)(de)電(dian)解(jie)著色工(gong)藝,是先將不銹鋼工(gong)件(jian)在(zai)5%硅酸鈉溶液中(zhong)于85℃和5A/d㎡的(de)(de)電(dian)流(liu)密度下進行45秒的(de)(de)電(dian)化學除(chu)油(you),水洗(xi)(xi)后浸(jin)入(ru)室溫(wen)10%鹽酸中(zhong)洗(xi)(xi)滌30s,水洗(xi)(xi)后即浸(jin)人含鉻(ge)酐(gan)并添(tian)加適量三價鉻(ge)離子(zi)的(de)(de)稀鉻(ge)酐(gan)硫酸溶液中(zhong),不銹鋼作陰極(ji),在(zai)5~15A/d㎡和液溫(wen)35~50℃的(de)(de)條(tiao)件(jian)下電(dian)解(jie)5~20s,表面預鍍上一層(ceng)致(zhi)密的(de)(de)金屬鉻(ge)(0.6~1.0mg/d㎡).然后在(zai)含鉻(ge)酐(gan)10~50g/L的(de)(de)電(dian)解(jie)液中(zhong),在(zai)陰極(ji)電(dian)流(liu)密度3~15A/dm、槽(cao)溫(wen)15~45℃的(de)(de)條(tiao)件(jian)下電(dian)解(jie)5~20s,便獲得色調優雅(ya)、性能良好的(de)(de)彩色表面氧化膜。


  13. 傅綺(qi)君在(zai)手(shou)術器械呈本色(se)表面處(chu)理(保持(chi)拋(pao)光(guang)色(se)澤并(bing)要求達(da)(da)到(dao)抗(kang)蝕性能(neng)(neng))中采用(yong)電(dian)(dian)化(hua)學(xue)方(fang)法,使表面產生一(yi)層(ceng)(ceng)(ceng)透(tou)明致(zhi)密(mi)的(de)(de)氧(yang)化(hua)膜(mo)(mo)(mo)覆蓋層(ceng)(ceng)(ceng)。硫酸(suan)(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)(suan)或(huo)硼酸(suan)(suan)(suan)5%~10%(質量分(fen)數),鉬酸(suan)(suan)(suan)或(huo)鉬酸(suan)(suan)(suan)鹽5~10g/L,陽(yang)極電(dian)(dian)流密(mi)度(du)1~10A/d㎡,溫度(du)20~70℃,時間5~20min;或(huo)鉻酐250g/L,硫酸(suan)(suan)(suan)2.5g/L,鉬酸(suan)(suan)(suan)鹽1~5g/L,工藝條件相同。所(suo)生成的(de)(de)氧(yang)化(hua)膜(mo)(mo)(mo)穩(wen)定,膜(mo)(mo)(mo)層(ceng)(ceng)(ceng)達(da)(da)1.0~20.0nm.此外,還(huan)可用(yong)手(shou)術器械經手(shou)工拋(pao)光(guang)后(Ra≤0.8μm)在(zai)特殊的(de)(de)電(dian)(dian)化(hua)學(xue)工藝條件下用(yong)無機酸(suan)(suan)(suan)加消光(guang)劑達(da)(da)到(dao)柔色(se)的(de)(de)無光(guang)澤的(de)(de)處(chu)理。柔色(se)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)厚度(du)達(da)(da)到(dao)300.0~600.0nm(經AES俄歇(xie)電(dian)(dian)子(zi)能(neng)(neng)譜或(huo)XPSX射(she)線(xian)光(guang)電(dian)(dian)子(zi)能(neng)(neng)譜分(fen)析),反光(guang)系數<30%.除此之外,還(huan)可用(yong)堿性著(zhu)色(se)液,以(yi)電(dian)(dian)化(hua)學(xue)方(fang)法在(zai)手(shou)術器械的(de)(de)表面形成一(yi)層(ceng)(ceng)(ceng)致(zhi)密(mi)的(de)(de)具有一(yi)定厚度(du)的(de)(de)彩色(se)膜(mo)(mo)(mo)。


  14. 安成強、韓玉梅、車永泉研究了304不銹鋼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(zhou)一揚、吳繼(ji)民采(cai)用不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)硫酸(suan)(suan)水溶(rong)(rong)(rong)液中(zhong)以(yi)恒電位(wei)方波充電法(fa)使(shi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)表(biao)面(mian)產生彩色(se)(se)膜(mo)。溶(rong)(rong)(rong)液不(bu)含(han)鉻酸(suan)(suan),有(you)(you)望能克服不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)鉻酸(suan)(suan)溶(rong)(rong)(rong)液中(zhong)浸(jin)泡時間較長,有(you)(you)時表(biao)面(mian)有(you)(you)粗糙(cao)現象產生的(de)缺點(dian),而(er)且(qie)要得到均勻一致的(de)著色(se)(se)膜(mo)有(you)(you)一定的(de)難度,難于(yu)控制。溶(rong)(rong)(rong)液成(cheng)分(fen)為(wei)2mol/L的(de)硫酸(suan)(suan),相當于(yu)196g/L,采(cai)用的(de)脈沖電位(wei)范圍為(wei)0.1~0.9V,脈沖時間為(wei)0.001~0.100s.著色(se)(se)顏(yan)色(se)(se)為(wei)藍(lan)色(se)(se)、紫色(se)(se)和黑色(se)(se),沒有(you)(you)明顯的(de)中(zhong)間色(se)(se)出現。這種膜(mo)的(de)生成(cheng),推測是(shi)由(you)于(yu)膜(mo)/溶(rong)(rong)(rong)液的(de)表(biao)面(mian)鉻離子(zi)的(de)生成(cheng)與還(huan)原(yuan)所致。實驗采(cai)用中(zhong)等(deng)含(han)鉻量的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)1Cr17。


  16. 張俊(jun)喜、周國定(ding)、喬亦男、曹楚南、張鑒清等(deng)人提出了一種新的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se)方(fang)(fang)法(fa)-載(zai)(zai)(zai)波(bo)(bo)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se),即在無鉻的(de)(de)(de)(de)硫酸溶液中用載(zai)(zai)(zai)波(bo)(bo)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)電(dian)化(hua)(hua)(hua)學方(fang)(fang)法(fa)得(de)到各種色(se)(se)(se)(se)彩(cai)的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼表(biao)(biao)面。同(tong)時(shi)研究了載(zai)(zai)(zai)波(bo)(bo)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se)膜(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)性(xing)質(zhi)。研究結(jie)果表(biao)(biao)明,不(bu)銹(xiu)鋼表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)(de)色(se)(se)(se)(se)彩(cai)是(shi)由于膜(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)干涉所致的(de)(de)(de)(de),膜(mo)(mo)(mo)(mo)層結(jie)構呈微晶-非晶過(guo)渡態,與化(hua)(hua)(hua)學著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se)法(fa)所得(de)膜(mo)(mo)(mo)(mo)層的(de)(de)(de)(de)結(jie)構是(shi)相近的(de)(de)(de)(de),而且膜(mo)(mo)(mo)(mo)層的(de)(de)(de)(de)導(dao)電(dian)性(xing)測試表(biao)(biao)明,載(zai)(zai)(zai)波(bo)(bo)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se)膜(mo)(mo)(mo)(mo)有半(ban)導(dao)體(ti)性(xing)質(zhi),膜(mo)(mo)(mo)(mo)層的(de)(de)(de)(de)導(dao)電(dian)具有整流性(xing)。從干涉原理出發,可作出不(bu)銹(xiu)鋼載(zai)(zai)(zai)波(bo)(bo)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)著(zhu)(zhu)色(se)(se)(se)(se)工藝中色(se)(se)(se)(se)彩(cai)的(de)(de)(de)(de)控制方(fang)(fang)法(fa),通過(guo)對(dui)載(zai)(zai)(zai)波(bo)(bo)參數的(de)(de)(de)(de)調節,就(jiu)可以得(de)到不(bu)同(tong)色(se)(se)(se)(se)彩(cai)的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面膜(mo)(mo)(mo)(mo)。


  17. 鄧姝皓、龔竹青(qing)、柳勇(yong)采用化(hua)學(xue)浸漬法、電(dian)(dian)解著(zhu)(zhu)色(se)法均可以(yi)將304不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)著(zhu)(zhu)色(se)生成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)啞光銀灰色(se)外(wai)觀。化(hua)學(xue)著(zhu)(zhu)色(se)液的(de)組成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為硫酸100mL/L,添加劑(ji)A為40~60mL/L,添加劑(ji)B為90~110mL/L.電(dian)(dian)解著(zhu)(zhu)色(se)液的(de)主要組成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為100mL/L硫酸,50~60g/L鉻(ge)酐,電(dian)(dian)流密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)在0.4~0.6A/d㎡。對于電(dian)(dian)解著(zhu)(zhu)色(se),電(dian)(dian)流密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)是成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)膜(mo)的(de)關(guan)鍵因(yin)素。電(dian)(dian)流密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)越(yue)(yue)大,失重越(yue)(yue)多,成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)膜(mo)越(yue)(yue)致密(mi)(mi)(mi)。相同電(dian)(dian)流密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)下,脈沖著(zhu)(zhu)色(se)的(de)膜(mo)比直流著(zhu)(zhu)色(se)的(de)膜(mo)要致密(mi)(mi)(mi)。鉻(ge)酐濃(nong)度(du)(du)越(yue)(yue)大,失重越(yue)(yue)小,成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)膜(mo)越(yue)(yue)慢。X衍射和(he)掃描(miao)電(dian)(dian)鏡顯示,成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)膜(mo)后的(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)表面晶粒細(xi)小、致密(mi)(mi)(mi),形成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)是Ni2O3、Cr2O3、TiO等致密(mi)(mi)(mi)的(de)氧化(hua)膜(mo)。著(zhu)(zhu)色(se)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)耐蝕性(xing)和(he)耐高溫性(xing)優于未著(zhu)(zhu)色(se)的(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。


  18. 南紅(hong)艷、張躍(yue)敏(min)、尹新(xin)斌(bin)、徐(xu)可等人對(dui)電(dian)(dian)化(hua)(hua)學不(bu)銹鋼著(zhu)色(se)(se)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)進行了系統的(de)(de)(de)研究。通過電(dian)(dian)流變化(hua)(hua)研究著(zhu)色(se)(se)的(de)(de)(de)變化(hua)(hua)規律(lv),得出對(dui)于每一(yi)種顏色(se)(se),電(dian)(dian)量密度與著(zhu)色(se)(se)時(shi)間的(de)(de)(de)對(dui)應(ying)關系基本(ben)上是線性的(de)(de)(de)。提出電(dian)(dian)量控制不(bu)銹鋼著(zhu)色(se)(se)能提高(gao)電(dian)(dian)化(hua)(hua)學不(bu)銹鋼著(zhu)色(se)(se)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)效率。電(dian)(dian)化(hua)(hua)學不(bu)銹鋼著(zhu)色(se)(se)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)時(shi)間短,效率高(gao),顏色(se)(se)豐富。


  19. 巴赫(he)氏洛夫介紹(shao)了不(bu)銹鋼在重鉻酸(suan)鈉和硫酸(suan)混(hun)合液中的電化(hua)學氧化(hua)著(zhu)色。