本发明属于不锈钢表面处理领域，具体涉及一种不锈钢表面化学着色方法。
背景技术：
：着色是指通过化学电化学、热处理等方法在金属表面形成一层带有颜色的，具有一定抗腐烛性能的物质。通常情况下，生成的物质为具有相当化学稳定性的氧化物、氢氧化物和金属盐类。这些化合物通常具有一定的颜色，同时，由于化合物的颗粒大小、厚度和数量的不同，以及基体颜色等原因，对光线有反射、干涉、折射等效应有所不同，从而呈现不同的颜色。作为表面处理技术的一个分支，金属表面着色技术已经得到了广泛的应用，成为表面科学技术研究中的一个非常活跃的领域。金属着色不仅仅改善了部件的外观，而且也提高了部件的耐烛性。目前不锈钢表面着色方法较多，但是普遍存在着表面膜的耐磨性、耐腐蚀性差，并且着色工艺复杂，成本较高，环境污染较为严重。因此急需一种绿色环保的、能提高不锈钢表面着色膜各种性能的着色方法。技术实现要素：为了解决现有技术的不足，本发明提供一种不锈钢表面化学着色方法。本发明是通过以下技术方案实现的。一种不锈钢表面化学着色方法，包括以下方法：（1）在不锈钢表面均匀的喷涂清洁液，清洁液的用量为300-350g/m2，5min后，用水洗净不锈钢表面的清洁液，其中清洁液由以下重量份的组分制成：1,2-辛二醇0.1-0.2份、硼酸钠10-12份、磷酸钠19-22份、水130-140份；（2）以清洗后的不锈钢板为阳极，铅板为阴极，进行电解抛光，电流密度为0.5A/cm2，抛光时间为4-5min，抛光液的温度为60℃，其中抛光液由以下重量份的组分制成：磷酸55-58份、浓硫酸15-18份、柠檬酸二钠盐1.5水合物1-3份、1-癸硫醇0.9-1.3份、氯甲酸二甘醇酯2-4份、联苯酚3-5份、羟乙基脲2-6份、乙撑硫脲0.5-0.7份、水19-21份；（3）将抛光后的不锈钢板放入体积分数为10%的硫酸溶液中活化3min，然后取出放入着色液中，电位测量仪负极接活化后不锈钢,正极接饱和甘汞电极，着色液的温度为65-68℃，着色时间为3-5min，其中着色液由以下重量份的组分制成：硫酸镍25-30份、二甲脲6-8份、浓硫酸35-40份、异丁酸钠盐2-4份、2-磺基苯乙酸0.1-0.3份、十六烷基氯化吡啶翁3-5份、甘油磷酸钠8-10份、水80-100份；（4）将着色后的不锈钢体积分数为3%的硅酸钠溶液中，煮沸5min后，冲洗表面，烘干制得成品。优选地，上述步骤（3）中的硫酸镍为六水物，α-型。优选地，上述浓硫酸的质量分数均为98.3%，相对密度为1.81g/cm3。由以上的技术方案可知，本发明的有益效果是：本发明制得的着色后的不锈钢，耐腐蚀性能、耐磨性能得到了极大地提升，并且上色快，色泽鲜艳、操作简单，可大规模的推广使用。其中，本发明提供的清洁液，不仅能有效的去除不锈钢表面的锈迹和油污，还能加强不锈钢在电解抛光工艺时的抛光效果；抛光液中的柠檬酸二钠盐1.5水合物能有效的加强1-癸硫醇形成粘膜的效果，两者协同作用，能极大的提升不锈钢电解抛光的效果，提升不锈钢表面的光泽度和镜面度；氯甲酸二甘醇酯和联苯酚协同作用，能有效的防止抛光电流过大对不锈钢棱角处及尖端产生腐蚀；羟乙基脲和乙撑硫脲能有效的提升电解抛光的速度，使得不锈钢表面气泡易于脱附，提升抛光后不锈钢表面的平整光洁度；着色液中的十六烷基氯化吡啶翁和甘油磷酸钠协同作用，能有效的提升着色膜的耐磨性和耐腐蚀性能；二甲脲不仅能加快着色速度，其与着色液中的异丁酸钠盐协同作用，能有效的提升着色膜的光泽度，极大地提升了彩色不锈钢的观赏价值。具体实施方式以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据厂家的条件作进一步调整，未说明的实施条件通常为常规实验条件。实施例1一种不锈钢表面化学着色方法，包括以下方法：（1）在不锈钢表面均匀的喷涂清洁液，清洁液的用量为300g/m2，5min后，用水洗净不锈钢表面的清洁液，其中清洁液由以下重量份的组分制成：1,2-辛二醇0.1份、硼酸钠10份、磷酸钠19份、水130份；（2）以清洗后的不锈钢板为阳极，铅板为阴极，进行电解抛光，电流密度为0.5A/cm2，抛光时间为4min，抛光液的温度为60℃，其中抛光液由以下重量份的组分制成：磷酸55份、浓硫酸15份、柠檬酸二钠盐1.5水合物1份、1-癸硫醇0.9份、氯甲酸二甘醇酯2份、联苯酚3份、羟乙基脲2份、乙撑硫脲0.5份、水19份；（3）将抛光后的不锈钢板放入体积分数为10%的硫酸溶液中活化3min，然后取出放入着色液中，电位测量仪负极接活化后不锈钢,正极接饱和甘汞电极，着色液的温度为65℃，着色时间为3min，其中着色液由以下重量份的组分制成：硫酸镍25份、二甲脲6份、浓硫酸35份、异丁酸钠盐2份、2-磺基苯乙酸0.1份、十六烷基氯化吡啶翁3份、甘油磷酸钠8份、水80份；（4）将着色后的不锈钢体积分数为3%的硅酸钠溶液中，煮沸5min后，冲洗表面，烘干制得成品。优选地，上述步骤（3）中的硫酸镍为六水物，α-型。优选地，上述浓硫酸的质量分数均为98.3%，相对密度为1.81g/cm3。实施例2一种不锈钢表面化学着色方法，包括以下方法：（1）在不锈钢表面均匀的喷涂清洁液，清洁液的用量为330g/m2，5min后，用水洗净不锈钢表面的清洁液，其中清洁液由以下重量份的组分制成：1,2-辛二醇0.1份、硼酸钠11份、磷酸钠21份、水135份；（2）以清洗后的不锈钢板为阳极，铅板为阴极，进行电解抛光，电流密度为0.5A/cm2，抛光时间为4.5min，抛光液的温度为60℃，其中抛光液由以下重量份的组分制成：磷酸57份、浓硫酸16份、柠檬酸二钠盐1.5水合物2份、1-癸硫醇1.1份、氯甲酸二甘醇酯3份、联苯酚4份、羟乙基脲4份、乙撑硫脲0.6份、水20份；（3）将抛光后的不锈钢板放入体积分数为10%的硫酸溶液中活化3min，然后取出放入着色液中，电位测量仪负极接活化后不锈钢,正极接饱和甘汞电极，着色液的温度为67℃，着色时间为4min，其中着色液由以下重量份的组分制成：硫酸镍28份、二甲脲7份、浓硫酸38份、异丁酸钠盐3份、2-磺基苯乙酸0.2份、十六烷基氯化吡啶翁4份、甘油磷酸钠9份、水90份；（4）将着色后的不锈钢体积分数为3%的硅酸钠溶液中，煮沸5min后，冲洗表面，烘干制得成品。优选地，上述步骤（3）中的硫酸镍为六水物，α-型。优选地，上述浓硫酸的质量分数均为98.3%，相对密度为1.81g/cm3。实施例3一种不锈钢表面化学着色方法，包括以下方法：（1）在不锈钢表面均匀的喷涂清洁液，清洁液的用量为350g/m2，5min后，用水洗净不锈钢表面的清洁液，其中清洁液由以下重量份的组分制成：1,2-辛二醇0.2份、硼酸钠12份、磷酸钠22份、水140份；（2）以清洗后的不锈钢板为阳极，铅板为阴极，进行电解抛光，电流密度为0.5A/cm2，抛光时间为5min，抛光液的温度为60℃，其中抛光液由以下重量份的组分制成：磷酸58份、浓硫酸18份、柠檬酸二钠盐1.5水合物3份、1-癸硫醇1.3份、氯甲酸二甘醇酯4份、联苯酚5份、羟乙基脲6份、乙撑硫脲0.7份、水21份；（3）将抛光后的不锈钢板放入体积分数为10%的硫酸溶液中活化3min，然后取出放入着色液中，电位测量仪负极接活化后不锈钢,正极接饱和甘汞电极，着色液的温度为68℃，着色时间为5min，其中着色液由以下重量份的组分制成：硫酸镍30份、二甲脲8份、浓硫酸40份、异丁酸钠盐4份、2-磺基苯乙酸0.3份、十六烷基氯化吡啶翁5份、甘油磷酸钠10份、水100份；（4）将着色后的不锈钢体积分数为3%的硅酸钠溶液中，煮沸5min后，冲洗表面，烘干制得成品。优选地，上述步骤（3）中的硫酸镍为六水物，α-型。优选地，上述浓硫酸的质量分数均为98.3%，相对密度为1.81g/cm3。将实施例1、2、3中制得的彩色不锈钢和对比例中市售普通的彩色不锈钢进行性能测试：测试1：膜的附着力测试将实施例1、2、3中的彩色不锈钢对比例中的市售普通的彩色不锈钢弯曲180°，实施例1、2、3制得的彩色不锈钢着色膜无脱落，对比例中的彩色不锈钢色膜有轻微的脱落。测试2：耐磨性检测将实施例1、2、3中的彩色不锈钢对比例中的市售普通的彩色不锈钢经受负载1kg的橡皮擦摩擦300次,实施例1、2、3制得的彩色不锈钢着色膜无变化，对比例中的彩色不锈钢色膜有有部分泛白现象。测试3：耐腐蚀性检测检测结果如表1所示：表1彩色不锈钢耐腐蚀性能检测项目12%氯化钠溶液浸泡50小时5%盐酸溶液浸泡30小时5%氢氧化钠溶液浸泡30小时3%高锰酸钾溶液浸泡24小时实施例1色膜无变化色膜无变化色膜无变化色膜无变化实施例2色膜无变化色膜无变化色膜无变化色膜无变化实施例3色膜无变化色膜无变化色膜无变化色膜无变化对比例表面起泡严重表面起泡严重表面轻微起泡表面起泡严重由以上测试可知，本发明制得的着色后的不锈钢，耐腐蚀性能、耐磨性能得到了极大地提升，并且色膜的附着力强，不易脱落，极大地提升了不锈钢的品质。当前第1页1 2 3