不锈钢着色的研究进展

《不锈钢着色的研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、文章编号:1001-3849(2007)01-0036-04不锈钢着色的研究进展张述林王晓波陈世波（四川理工学院材料化学工程系四川自贡643000）摘要■介绍了目前国内外不锈钢彩色化工艺的研究现状和着色方法分析了化学着色法和电化学着色方法的机理并列举了一些具有代表性的研究实例讨论了各工艺配方的特点提出了不含銘的配方是当今不锈钢彩色化的一种发展趋势O关键词■■不锈钢■着色咯面处理中图分类号:TG177文献标识码:AesearchProgressinStainlessSteelColoringechnologyZ〜ANGWANGX・b〜EN・b（Md~mEDpmudEZstract:643

2、000u)ufmdbummzd.MmfmmddmmddpV・VPVXmpd.ffmudud.TmumffmufdvpmdPPpd.Keywors:•9•ufm引言不锈钢具有优越的耐蚀性耐磨性强韧性和工艺性能因而广泛应用于宇航海洋能源建筑家用器具等领域O不锈钢表而的自然色彩可以捉供美和清洁的印象但是随着经济的发展人们的生活水平逐渐提高对不锈钢单一的色调越来越不满足迫切要求不锈钢的色彩多样性O本文就不锈钢彩色化的发展作了综述O不锈钢着色的现状不锈钢的着色方法很多口前可以分为两大部分■化学着色法和电化学着色法0本文就两种着色方法进行讨论0化学着色法化学着色法的优点是着色工件的形状可以很复杂而

3、且得到的颜色均匀O但是较难控制的是颜色的重现性着色温度也较高0目前对于化学着色法的研究工作基本上是在IN法[1]的基础上进行一些改进着色基础液的组成为3和~24温度8090O不锈钢浸在这种溶液屮表面就会被氧化形成铁银的氧化物颜色随着表而膜厚度的改变而变化OTEEv[2]等提出采用化学法着色制备化学63J.2007dFV.29N.1N.172收稿日期:2006-06-30作者简介■张述林(1964-)男四川平昌人四川理工学院材料化学工程系副教授转化膜的原理是当不锈钢浸入着色液时会发生如下电化学反应■阳极反应M-Mz++Ze(M代表不锈钢中金属元素如Cr〜Fe〜Ni等D;阴极反应Cr2O7

4、2+14H++6e・7H2O+2Cr3+当浸渍一段时间后不锈钢基体与着色液接触界面上发牛如下反应并形成氧化膜:pMZ++gCr3++rH20MpCrgO+2rH4-(式中3g+Zp2rD此时阳极反应在氧化膜的孔底部进行阴极反应在膜的表面进行阳极反应的产物通过扩散到达膜表面在膜孔的顶部和底部之间存在电势差AE随着膜加厚AE也增大该法的缺点是■采用控制时间法当溶液的组成和处理温度稍有变化时就不能得到觅现性很好的颜色INCO法是将不锈钢工件浸入热的硫酸+溶液中进行处理过程包括前处理着色处理和后处理三个部分前处理包括抛光除油酸洗活化等■着色处理是核心步骤它决定着转化膜的色泽质量处理工序主耍是电

5、解坚膜和封闭它对提高转化膜耐蚀性耐沾污性等各种性能非常重要,INCO法着色处理使用的基础液为CrO3243/L与H2SO4455/L的混合液随时间的变化表面生成不同厚度的氧化膜由于光的干涉而产生不同的颜色周细应[3]等采用硫酸和俗肝溶液对lCrl8Ni9Ti不锈钢进行了化学着色实验釆用的着色液质量浓度为:CrO325/LH2SO449/L着色温度为(85D,廿汞电极和待着色的不锈钢分别作正负极用数字万用表测定着色过程屮不锈钢表面电极电位研究了前处理工艺着色液质量浓度温度等因素对不锈钢化学着色吋表面彩色膜质量的影响,CrO3和H2SO4的质量浓度过高会使化学着色时的颜色变得难以控制并且在

6、获得深色彩时色泽不够光亮着色温度过低时着色起始点推迟试件表面电位增加缓慢转化膜的形成速度明显降低而且着色的色彩不均匀'张颖[4]等在组分为:CrO3225/LH2SO42734/L的着色体系屮加入适量MnC03和有机复合添加剂对■不锈钢试样进行了表面化学着色研究表明通过加入添加剂的办法可有效降低着色温度N过工艺参数的选择在温度为59和时间为135min条件下得到了蓝金黄黄绿紫纟i等色彩的不锈钢制品经坚膜封闭后所得的彩色不锈钢具备耐磨耐蚀和耐沾污等性能［兒小平采用控制着色时间并不断观察转化膜层色泽的方法制备出了黑色不锈钢化学转化膜⑸着色工艺为:CrO3225/L浓H2SO435mL/L温

7、度951,不锈钢零件在此工艺条件下随着时间的推移可生成多种不同的色膜依次出现深蓝蓝黑亮黑紫红及鳞绿等系列干涉色正确掌握着色时间是该工序成败的关键如果要想得到预期的颜色需不断从溶液中取出工件来观察.Z电化学着色法[]电化学着色法方面的工作近年来开展得较多按其施加电信号的方法可以分为电流法和电位法两种'电化学着色的溶液主要组成与化学着色法一样基本上是CrO3和H2SO4,其成膜机理见文献⑹，Z电流法电流法[7]是在工件上施加可控制的电流信号通过外界