不銹鋼化學著彩色的溶液管理內容主要有 著色液的配制、著色用掛具材料的選用、著色液的老化和著色膜色澤的校正和退除。
一、著色液的配制
1. 將所需計算量的鉻酐(CrO3)溶解于適量水中,攪拌溶解。
2. 量取所需計算量的硫酸(H2SO4)(把質量折算為體積要除以相對密度1.84),分批攪拌加入鉻酐溶液中,勿使溶液過熱,當鉻酐變成棗紅色沉淀出現時,應加入少量冷水冷卻,使溶液透明紅,待溶液稍冷卻后繼續加入硫酸。
3. 加水至規定的體積,攪拌均勻,新配的著色液應為透明的橙紅色。
二、著色用掛具材料的選用
1. 選用電位比不銹鋼電位正的金屬,如鎳鉻絲,不銹鋼絲,還有鉑絲、金絲。
2. 不可用電位比不銹鋼電位負的金屬作掛具材料。金屬電位比不銹鋼電位負,在著色過程中,不銹鋼與掛具形成的電偶中不銹鋼處于陰極,使不銹鋼不能氧化著色。常用掛具材料在著色液中的穩定電位如下:
鐵絲 -1.62V 、銅絲 -1.64V 、不銹鋼絲 -1.34V 、 鋼絲 -0.17V
由上可見,鐵絲、鋼絲、銅絲如作掛具,都不能使不銹鋼著色,因而不能作掛具材料。
3. 塑料絕緣導線,不裸露金屬的情況下,作掛具可使不銹鋼著上色。
三、著色液的老化
1. 著色液老化的原因
著色液在著色過程中,由于氧化還原作用,著色液中的鉻酸(六價鉻)還原成三價鉻(Cr3+),同時不銹鋼表面溶解,形成三價鉻和鐵離子(Fe3+)進入溶液中,使著色液中鉻酐含量減少,雜質離子聚集,含量升高,使著色液組分逐漸發生變化,使著色能力衰退,趨向老化。
2. 著色液老化的標志
①. 輕微程度: 使起色電位B升高,或使著色時間延長。
②. 嚴重程度: 著色膜發霧、發暗、變黑,或根本著不上色。
3. 雜質含量與起色電位關系
圖8-28為三價鉻(Cr3+)和三價鐵(Fe3+)含量對起色電位的關系。
由圖8-28可見,當三價鉻(Cr3+)含量達到20g/L,三價鐵(Fe3+)含量達到12g/L時,起色電位上升到-170mV以上,此時著色膜變得灰霧,著色液就須重新配制或再生。
四、著色膜色澤的校正和退除
1. 著色膜色澤深淺的校正。在膜的固化處理未進行之前可以校正。
①. 著色膜偏薄
成色不足時可重新回到著色液中適當加深。
②. 著色膜偏厚
成色過深,著色膜可以在還原性的溶液中減薄。常用試劑如下。
a. 沸騰的含有少量硫酸的亞硫酸鈉(Na2SO3)水溶液。
b. 次亞磷酸鈉(NaH2PO2·H2O)的水溶液。
c. 硝酸鈉(NaNO3)水溶液。
d. 8%硫代硫酸鈉(Na2S2O3)水溶液80℃時浸泡。
2. 著色膜退除
由于沾污膜層或操作不當引起色澤不均勻次品,須進行退除。也可以用于在制作套花圖案等多種色彩的不銹鋼上局部退除不需要的色彩。
①. 化學退除。
鹽酸 1:1(體積比)、時間 0.5~1min 、溫度 室溫 。時間切勿過長,以免過腐蝕。
②. 電解退除
適用于304不銹鋼著色膜退除。
磷酸(H3PO4)(d=1.65) 10%~20% 、電壓 12V 、陽極電流密度 2~3A/d㎡
光亮劑(鉬酸銨) 少量 、陰極 鉛板 、溫度 室溫 、時間 5~15min,退除為止