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不銹鋼常溫發黑劑的研究不銹鋼發黑的研究
不銹鋼化學常溫發黑的研究
? ?不銹鋼具有強度高、加工性好、耐蝕、耐磨等特點，目著已在航天、海洋，軍工、化工、建筑、家俱等廣泛應用。不銹鋼表面著色處理技術分為以下幾種方式，1;化學氧化著色，2;電化學氧化著色，3、離子沉積氧化物著色，4、高溫氧化著色，5、氣相裂解著色。電化學氧化著色容易引起電力線分布不均勻，從而使不銹鋼表面顏色不均勻，離為子沉積氧化物著色投資大，成本高，不適用小批量產品，高溫氧化著色的工藝條件較為苛刻；氣相裂解著色較為復雜，在工業中應用較少，因此使用最廣泛的依然是化學氧化著色的工藝；
?化學氧化著色又分為酸性及堿性兩種，1; 酸性為常溫發黑，也就是室溫的情況下把不銹鋼浸泡在溶液中染黑。2; 堿性煮黑是把化學原料溶化水中然后加溫到100—110度左右。
目前市面上不銹鋼常溫發黑后顏色為咖啡色，上色不牢，不能很好的拉絲，一拉絲黑色〔咖啡色〕絲紋就沒有了！不拉絲的話也就做不出那種仿古效果。針對不銹鋼常溫染黑的弊端，中山市創億科技有限公司誠邀廣東中山大學相關專家共同解決這缺陷，做了以下實驗。
【一】常溫發黑液一般是由以下化學方程式的組成
?①主鹽
無論是硒化物系，還是非硒化物的常溫發黑劑，Cu2＋ 都是成膜的關鍵組分，最常用的為硫酸銅。
? ? ②氧化劑
? ? 在常溫發黑劑中，必有氧化劑和銅鹽、鐵基體等參與氧化還原反應才能成膜，常用的有二氧化硒、亞硒酸等，此外還有硝酸、亞硝酸鹽、硝酸鹽等。
? ? ?③加速劑起催化作用，能提高反應成膜速度，最常用的為氯化鎳、硫酸鎳等。
④絡合劑
?主要作用是絡合銅，控制其置換速度，以保障結合力、常用的有檸檬酸鹽、酒石酸鹽、氟化物、磺基水楊酸等。
⑤穩定劑
主要是維持發黑劑pH值穩定。從而使常溫發黑操作正常穩定。常選材料有硼酸、磷酸、磷酸緩沖液、氨水、磷酸二氫鹽等。
⑥表面活性劑
使基體表面潤滑、發黑膜均勻一致，可消除發花、浮灰現象，常用的有OP乳化劑、十二烷基硫酸鈉等。
【二】 實驗著色材料及工藝流程
1 不銹鋼樣片…酸活化……水洗…著色…水洗…拉絲…封油…烤干
2? 試驗材料
?裁剪 20mm×50mm×2mm大小的304不銹鋼樣片,用30％-50％鹽酸活化三分鐘后拿出用自清水沖洗0.5分鐘，
3不銹鋼發黑劑配方；
經過無數次的實驗得到下配方；硫酸銅6-10g/L, 二氧化硒2-8g/L, 氯化鎳0.5-2g/L,? 檸檬酸鹽 2-4g/L,? 磷酸7-15 g/L,? 十二烷基硫酸鈉 0.1-0.3 g/L,,特殊添加A劑 10-15 g/L,? 特殊添加B劑 5-6 g/L??
4;? 不銹鋼樣片放入發黑液中浸泡30秒已染成黑色，拿出工件再水洗去其表面的殘留酸液，本色膜層和市面普通的不銹鋼常溫發黑劑染出的色膜對比區別有以下幾點；
a 此方法染出的膜層為黑色，而市面上藥水染出的為咖啡色
b; 此藥水上色速度 30秒，市面普通的不銹鋼常溫發黑劑，上色要一分鐘，而，色澤均勻都一樣
d;? 兩個顏色經垃絲封油后? 本色膜更有仿古效果??
5;? 為了更進一步確定其膜層的耐磨力、腐蝕性及結合力，現做一個小測試
用貼濾紙法測試了膜層的空隙率;采用5%硫酸點滴試驗測試了其耐蝕性能,用掃描探針顯微鏡觀察了發黑膜層的AFM圖.結果表明:膜層具有良好的光澤度,膜層致密、均勻,沒有明顯的缺陷,與基體之間具有良好的結合力,較小的孔隙率.發黑膜以胞狀結構沉積在基體表面,具有良好的耐蝕性能
? ?不銹鋼具有強度高、加工性好、耐蝕、耐磨等特點，目著已在航天、海洋，軍工、化工、建筑、家俱等廣泛應用。不銹鋼表面著色處理技術分為以下幾種方式，1;化學氧化著色，2;電化學氧化著色，3、離子沉積氧化物著色，4、高溫氧化著色，5、氣相裂解著色。電化學氧化著色容易引起電力線分布不均勻，從而使不銹鋼表面顏色不均勻，離為子沉積氧化物著色投資大，成本高，不適用小批量產品，高溫氧化著色的工藝條件較為苛刻；氣相裂解著色較為復雜，在工業中應用較少，因此使用最廣泛的依然是化學氧化著色的工藝；
?化學氧化著色又分為酸性及堿性兩種，1; 酸性為常溫發黑，也就是室溫的情況下把不銹鋼浸泡在溶液中染黑。2; 堿性煮黑是把化學原料溶化水中然后加溫到100—110度左右。
目前市面上不銹鋼常溫發黑后顏色為咖啡色，上色不牢，不能很好的拉絲，一拉絲黑色〔咖啡色〕絲紋就沒有了！不拉絲的話也就做不出那種仿古效果。針對不銹鋼常溫染黑的弊端，中山市創億科技有限公司誠邀廣東中山大學相關專家共同解決這缺陷，做了以下實驗。
【一】常溫發黑液一般是由以下化學方程式的組成
?①主鹽
無論是硒化物系，還是非硒化物的常溫發黑劑，Cu2＋ 都是成膜的關鍵組分，最常用的為硫酸銅。
? ? ②氧化劑
? ? 在常溫發黑劑中，必有氧化劑和銅鹽、鐵基體等參與氧化還原反應才能成膜，常用的有二氧化硒、亞硒酸等，此外還有硝酸、亞硝酸鹽、硝酸鹽等。
? ? ?③加速劑起催化作用，能提高反應成膜速度，最常用的為氯化鎳、硫酸鎳等。
④絡合劑
?主要作用是絡合銅，控制其置換速度，以保障結合力、常用的有檸檬酸鹽、酒石酸鹽、氟化物、磺基水楊酸等。
⑤穩定劑
主要是維持發黑劑pH值穩定。從而使常溫發黑操作正常穩定。常選材料有硼酸、磷酸、磷酸緩沖液、氨水、磷酸二氫鹽等。
⑥表面活性劑
使基體表面潤滑、發黑膜均勻一致，可消除發花、浮灰現象，常用的有OP乳化劑、十二烷基硫酸鈉等。
【二】 實驗著色材料及工藝流程
1 不銹鋼樣片…酸活化……水洗…著色…水洗…拉絲…封油…烤干
2? 試驗材料
?裁剪 20mm×50mm×2mm大小的304不銹鋼樣片,用30％-50％鹽酸活化三分鐘后拿出用自清水沖洗0.5分鐘，
3不銹鋼發黑劑配方；
經過無數次的實驗得到下配方；硫酸銅6-10g/L, 二氧化硒2-8g/L, 氯化鎳0.5-2g/L,? 檸檬酸鹽 2-4g/L,? 磷酸7-15 g/L,? 十二烷基硫酸鈉 0.1-0.3 g/L,,特殊添加A劑 10-15 g/L,? 特殊添加B劑 5-6 g/L??
4;? 不銹鋼樣片放入發黑液中浸泡30秒已染成黑色，拿出工件再水洗去其表面的殘留酸液，本色膜層和市面普通的不銹鋼常溫發黑劑染出的色膜對比區別有以下幾點；
a 此方法染出的膜層為黑色，而市面上藥水染出的為咖啡色
b; 此藥水上色速度 30秒，市面普通的不銹鋼常溫發黑劑，上色要一分鐘，而，色澤均勻都一樣
d;? 兩個顏色經垃絲封油后? 本色膜更有仿古效果??
5;? 為了更進一步確定其膜層的耐磨力、腐蝕性及結合力，現做一個小測試
用貼濾紙法測試了膜層的空隙率;采用5%硫酸點滴試驗測試了其耐蝕性能,用掃描探針顯微鏡觀察了發黑膜層的AFM圖.結果表明:膜層具有良好的光澤度,膜層致密、均勻,沒有明顯的缺陷,與基體之間具有良好的結合力,較小的孔隙率.發黑膜以胞狀結構沉積在基體表面,具有良好的耐蝕性能
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