一种不锈钢电化学着系列颜色的方法
【专利摘要】本发明涉及一种不锈钢表面电化学着系列色彩方法，包括着色原料组成、电化学操作条件，其中所采用的着色液以水为溶剂，溶液中包括：K2Cr2O7、MnSO4、H3BO4、(NH4)2SO4。该工艺基本流程为先将不锈钢工件进行前处理，然后再将不锈钢工件浸入盛有上述着色液的电解池中，在温度1～95℃、电流0.1～200mA、时间1～600s下进行着色处理，待着色完成后再清洗，干燥。本发明能耗低，溶液成本低，着色速度快，效率高，操作简单，可以得到系列颜色产品，膜层坚固稳定，耐磨性好，适合于永久装饰性材料、高速运动体的内、外装饰材料等。
【专利说明】
一种不锈钢电化学着系列颜色的方法
技术领域
[0001]本发明涉及不锈钢表面着色技术，特别是涉及到316L不锈钢表面着色工艺。
【背景技术】
[0002]不锈钢是一种银白色的合金钢，具有优良耐蚀性、耐磨性，机械强度高，应用非常广泛。随着不锈钢日趋向装饰性、艺术性应用方向发展，对其表面色彩的要求也越来越多样化。
[0003]不锈钢着色方法主要有表面氧化法、有机物覆盖法、沉积有色金属法、电解着色法等方法，目前主要应用表面氧化法和直接电解着色法，其中电化学着色法较上述其它方法有很多优点。
[0004]上述不锈钢着色方法得到的彩色膜层薄，结构疏松，硬度低，耐磨性和耐蚀性有待提高；显色范围窄，着色的稳定性差;着色控制困难;难以生产色调稳定的高品质不锈钢产品O
[0005]很多学者对不锈钢表面着色工艺行了改进研究，在着色液中加入多种添加剂，改善着色膜的总体质量。发明人在历史研究基础上，通过对工艺、原料的优选获得了一种着系列颜色的、低电流低电压低污染的操作方法，产品色泽鲜艳，稳定性、一致性好，操作条件简单、易控，成本低。
[0006]
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于克服以往产品缺陷而提供一种操作简单、成本低廉、控制方便、着色稳定的不锈钢电化学着系列颜色工艺。
[0008]本发明的技术方案是:所采用的着色液以水为溶剂，且每升溶液中包括: fcCnOYz0.l—SOg.L—^MnSOc0.l—SO g.L-1; H3BO4 = 0.1?25 g.L—1; (NH4)2SO4:0.I
?50g.L—1O
[0009]其中，该种不锈钢电化学着系列颜色工艺可在I?95°C完成，着色电流控制在0.1?200mA，着色时间为4?600秒。
[0010]其中，该着色液还可添加光亮剂，以提高着色的光亮度。而该种不锈钢电化学着色工艺，其基本流程则为将不锈钢工件进行前处理，然后将不锈钢工件浸入盛有上述着色液的电解池中进行着色处理，同时注意控制着色电流及着色电压，着色完成后清洗，烘干。
[0011]所述电解池的阳极包括待着色的不锈钢产品，其通过电解后在其表面生成一层钝化膜，并通过选定电流强度，控制电解电压，来调整氧化膜的厚度，以得到不同的色彩如浅蓝色、蓝色、浅黄色、金黄色、浅红色、红棕色、黑色。
[0012]本发明的有益效果是:该工艺在确定着色液的基础上，仅通过恒定着色电流、控制着色电压就可以获得希望色彩。且由该工艺获得的产品其色彩稳定，质量优异。用本发明的着色工艺可获得满足性能要求的颜色和色调一致的高品质不锈钢产品。本发明提供的不锈钢电化学着色工艺，其所需设备及操作简单，能耗低，着色稳定，通过该工艺可生产具有不同色彩高质量不锈钢装饰性产品。
[0013]
【具体实施方式】
[0014]1.实施例1
按下述组份配制成着色液:
K2Cr2O7:5.5g.L-1;MnSO4:13 g.L-1;
H3BO4:8.5 g.L-1 ； (NH4)2SO4IlOg.T10
[0015]选用一不锈钢作为实验样品，将其进行前处理，其具体过程为打磨-清洗-除油-电解抛光-清洗-酸洗活化-清洗。然后再将该样品浸入盛有上述着色液的电解池中，阳极为待着色样品，阴极为石墨，着色电流控制为6mA，着色温度为室温25°C，着色时间为30s，着色之后进行清洗，烘干，得到的样品表面颜色为均匀且光亮的金黄色彩。
[0016]2.实施例2
按下述组份配制成着色液:
K2Cr2O7:5.5g.L-1;MnSO4:13 g.L-1;
H3BO4:8.5 g.L-1 ； (NH4)2SO4IlOg.T10
[0017]选用一不锈钢作为实验样品，将其进行前处理，其具体过程为打磨-清洗-除油-电解抛光-清洗-酸洗活化-清洗。然后再将该样品浸入盛有上述着色液的电解池中，阳极为待着色样品，阴极为石墨，着色电流控制为6mA，着色温度为室温25°C，着色时间为68s，着色之后进行清洗，烘干，得到的样品表面颜色为均匀且光亮的蓝色。
[0018]3.实施例3
按下述组份配制成着色液:
K2Cr2O7:5.5g.L-1;MnSO4:13 g.L-1;
H3BO4:8.5 g.L-1 ； (NH4)2SO4IlOg.T10
[0019]选用一不锈钢作为实验样品，将其进行前处理，其具体过程为打磨-清洗-除油-电解抛光-清洗-酸洗活化-清洗。然后再将该样品浸入盛有上述着色液的电解池中，阳极为待着色样品，阴极为石墨，着色电流控制为20mA，着色温度为室温25°C，着色时间为135s，着色之后进行清洗，烘干，得到的样品表面颜色为均匀且光亮的黑色。
[0020]
4.实施例4
按下述组份配制成着色液:
K2Cr2O7:5.5g.L-1;MnSO4:13 g.L-1;
H3BO4:8.5 g.L-1 ； (NH4)2SO4IlOg.T10
[0021]选用一不锈钢作为实验样品，将其进行前处理，其具体过程为打磨-清洗-除油-电解抛光-清洗-酸洗活化-清洗。然后再将该样品浸入盛有上述着色液的电解池中，阳极为待着色样品，阴极为石墨，着色电流控制为60mA，着色温度为室温25°C，着色时间为16s，着色之后进行清洗，烘干，得到的样品表面颜色为均匀且光亮的浅红色。
【主权项】
1.一种不锈钢电化学着系列颜色的方法，其特征在于:采用电化学的方法进行着色。2.根据权利要求1所述的方法，电化学着色电解液中含有K2Cr2O7、MnSO4、H3BO4、(NH4)2SO4，其中K2Cr2O7含量在0.1 ?50g.L—1 之间；MnSO4含量在0.1?30 g.L—1 之间;H3BO4在0.1?25 g.L—1 之间；(NH4)2S04在0.1?50g.L—1 之间。3.根据权利要求1所述的方法，采用恒电流模式下进行。4.根据权利要求1或3所述的方法，恒直流电流在0.1?200mA。5.根据权利要求1所述的方法，不锈钢做阳极、石墨作阴极。6.根据权利要求1或2所述的方法，着色温度控制在I?95°C。7.根据权利要求1或3所述的方法，恒电流下控制着色电压可获得蓝色、黄色、红色、红棕色、黑色色彩。8.根据权利要求1所述的方法，电解池阴极与阳极极板间距在I?20mm之间。9.根据权利要求1所述的方法，所采用石墨阴极与不锈钢阳极极板面积比在10:1?1:1O之间。10.根据权利要求1和2所述的用于不锈钢着色方法，着色时间在4?600s。
【文档编号】C25D11/34GK106086995SQ201610395898
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月7日 公开号201610395898.6, CN 106086995 A, CN 106086995A, CN 201610395898, CN-A-106086995, CN106086995 A, CN106086995A, CN201610395898, CN201610395898.6
【发明人】张长松, 武卫明, 阎冬, 郑勇, 姜鹏辉, 田大勇, 侯绍刚, 牛永生, 贾太轩
【申请人】安阳工学院