CN101173367B - 一种不锈钢电化学着色工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不锈钢电化学着色工艺，其采用在较低的着色液浓度下对不锈钢工件进行阳极电解着色。其中所采用的着色液主要是以水为溶剂，且每升溶液中包括：钼酸盐30～100g、硼酸10～18g、硫酸锰0.5～5g；而该工艺其基本流程为：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进行着色处理，同时注意控制着色电流及着色时间，待着色完成后，再清洗，并烘干。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，不含有毒物质，有利于环境保护，且其着色稳定，透过该工艺可生产出高质量的不锈钢产品。

Description

一种不锈钢电化学着色工艺
技术领域
本发明涉及到表面着色技朮领域，特别是涉及一种金属表面着色工艺。
背景技术
不锈钢是一种银白色的、具有优良耐蚀性、耐磨性和机械强度高的合金钢，其应用非常广泛。伴随社会及工业的迅猛发展，不锈钢的应用日趋向装饰性和艺朮性方面发展，对其表面的色彩要求正在不断提高。
不锈钢的着色方法主要有表面氧化法、电解着色法、有机物覆盖法、沉积有色金属法等工艺，目前广泛应用的主要是表面氧化法和直接电解着色法，表面氧化法中又以化学着色法和电解着色法常用，直流电解法较化学着色法有很多优点，但是目前彩色不锈钢的工艺均存在六价铬的污染问题:着色溶液体系中所含的六价铬对人体的皮肤、黏膜和呼吸系统有很大的刺激性和腐蚀性，对中枢神经具有毒害作用，并有强致癌性，严重影响工作人员的身体健康，其废液的排放对环境造成很大危害，因此，急需开发用无铬的着色液生产不锈钢的新型工艺。
发明内容
鉴于以上问题，本发明的主要目的在于提供一种不锈钢电化学着色工艺，该工艺在整个过程中，不使用有毒的物质，有利环保，且由该工艺获得的产品其色彩稳定，质量优异。
为达到上述目的，本发明提供的该种不锈钢电化学着色工艺，其采用在较低的着色液浓度下对不锈钢工件进行阳极电解着色。
其中所采用的着色液主要是以水为溶剂，且每升溶液中包括：
钼酸盐        30～100g；
硼酸          10～18g；
硫酸锰        0.5～5g。
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：
a.将不锈钢工件进行前处理，其处理过程可优选为：除油→清洗→电解抛光→清洗→活化→清洗，另外，假如业者需要在不锈钢工件表面增设图案，可透过在所述除油与电解抛光之间添加一蚀刻图案步骤来实现；
b.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时间；
c.着色完成后清洗，并烘干。
其中，该种不锈钢电化学着色工艺可在室温下完成；所述着色电流控制为0.1～20A/dm2；所述着色时间控制为0.1～15分钟。
所述电解池的阳极包括着色的不锈钢产品，其透过电解后在其表面生成一层氧化膜，并通过改变电解时间及电流强度，来调整氧化膜的厚度，以得到不同的色彩(如棕色、黄色、紫色、绿色、蓝色、砖红色等)。
因此，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，不含有毒物质，有利于环境保护，且其着色稳定，透过该工艺可生产出高质量的不锈钢产品。
具体实施方式
实施例1
按下述组份配制成着色液：
钼酸钠        100g/L；
硼酸          15g/L；
硫酸锰        0.9g/L。
选用一SUS 301不锈钢作为实验样品，将其进行前处理，其具体过程为：除油→清洗→电解抛光→清洗→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2A/dm2，着色温度为室温，着色时间为3分钟，着色之后进行清洗，再烘干，得到的样品表面颜色为均匀且光亮的黄色。
实施例2
按下述组份配制成着色液：
钼酸钠        100g/L；
硼酸          15g/L；
硫酸锰        0.9g/L；
光亮剂       0.1g/L。
选用一SUS 301不锈钢作为实验样品，将其进行前处理，其具体过程为：除油→清洗→电解抛光→清洗→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2A/dm2，着色温度为室温，着色时间为5分钟，着色之后进行清洗，再烘干，得到的样品表面颜色为均匀且光亮的紫色。
实施例3
按下述组份配制成着色液：
钼酸钠        60g/L；
硼酸        15g/L；
硫酸锰      1g/L；
光亮剂      0.1g/L。
选用一SUS 301不锈钢作为实验样品，将其进行前处理，其具体过程为：除油→清洗→电解抛光→清洗→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1.1A/dm2，着色温度为室温，着色时间为3分钟，着色之后进行清洗，再烘干，得到的样品表面颜色为均匀且光亮的绿色。
实施例4
按下述组份配制成着色液：
钼酸钠        60g/L；
硼酸          15g/L；
硫酸锰        1g/L；
光亮剂        0.1g/L。
选用一SUS 304不锈钢作为实验样品，将其进行前处理，其具体过程为：除油→清洗→电解抛光→清洗→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2.7A/dm2，着色温度为室温，着色时间为5分钟，着色之后进行清洗，再烘干，得到的样品表面颜色为均匀且光亮的绿黄色。
实施例5
按下述组份配制成着色液：
钼酸钠        60g/L；
硼酸          15g/L；
硫酸锰        1g/L；
光亮剂        0.1g/L。
选用一SUS 304不锈钢作为实验样品，将其进行前处理，其具体过程为：除油→清洗→电解抛光→清洗→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2.7A/dm2，着色温度为室温，着色时间为10分钟，着色之后进行清洗，再烘干，得到的样品表面颜色为均匀且光亮的砖红色。
以上所述，仅是本发明较佳可行的实施例而已，不能因此即局限本发明的权利范围，对熟悉本领域的普通技术人员来说，举凡运用本发明的技术方案和技术构思做出其它各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于不锈钢电化学着色的着色液，以水为溶剂，其特征在于，每升溶液中包括：
钼酸盐      30～100g；
硼酸        10～18g；
硫酸锰      0.5～5g。
2.根据权利要求1所述的用于不锈钢电化学着色的着色液，其特征在于，该着色液中还添加光亮剂。
3.一种不锈钢电化学着色工艺，其特征在于，所述基本流程为：
a.前处理，将不锈钢工件进行前处理；
b.着色，将不锈钢工件浸入盛有权利要求1-2任意一项所述的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时间；
c.清洗，着色完成后清洗；
d.烘干。
4.根据权利要求3所述的一种不锈钢电化学着色工艺，其特征在于，所述前处理为：除油→清洗→电解抛光→清洗→活化→清洗。
5.根据权利要求3所述的一种不锈钢电化学着色工艺，其特征在于，所述前处理为：除油→蚀刻图案→清洗→电解抛光→清洗→活化→清洗。
6.根据权利要求3所述的一种不锈钢电化学着色工艺，其特征在于，所述不锈钢电化学着色工艺在室温下完成。
7.根据权利要求3所述的一种不锈钢电化学着色工艺，其特征在于，所述电解池的阳极包括着色的不锈钢产品。
8.根据权利要求3所述的一种不锈钢电化学着色工艺，其特征在于，所述着色电流控制为0.1～20A/dm2。
9.根据权利要求3所述的一种不锈钢电化学着色工艺，其特征在于，所述着色时间控制为0.1～15分钟。
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