CN105297109B - 一种不锈钢电化学着色液及着色方法 - Google Patents
一种不锈钢电化学着色液及着色方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105297109B CN105297109B CN201510809454.8A CN201510809454A CN105297109B CN 105297109 B CN105297109 B CN 105297109B CN 201510809454 A CN201510809454 A CN 201510809454A CN 105297109 B CN105297109 B CN 105297109B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stainless steel
- coloring liquid
- coloring
- electrochemical
- electrochemical coloring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种不锈钢电化学着色液，溶剂为水，其特征在于：所述着色液的组分含量为100‑120g/L三氧化铬、90‑120g/L硫酸铬、98%浓硫酸160‑220ml/L、5‑12g/L硝酸锌、3‑5g/L柠檬酸钠、1‑3g/L椰子油脂肪酸二乙醇酰胺。应用本发明中的着色液和着色方法不仅能够对各类不锈钢进行均匀着色，而且着色时间不超过15分钟，电解过程稳定易控。
Description
技术领域
本发明涉及一种不锈钢电化学着色液，具体涉及一种渗透性能好的电化学着色液以及应用该着色液的着色方法。
背景技术
不锈钢表面着色技术日渐发展成熟，不锈钢着色方法也越来越多，其中应用的最多的就是INCO法，即利用铬酐和硫酸溶液进行的化学着色法。传统的INCO法的要点是将不锈钢放置于强氧化性浴中加热，使其表面形成一定厚度的氧化物膜。针对INCO法的改进，后续研究人员又提出“控制电位差法”，即控制试样表面的电位，通过试样表面电位的改变呈现不同颜色的特质来控制不锈钢的着色。
传统的INCO法中仅包含有铬酐和硫酸，针对不同的不锈钢进行处理的时候，往往出现对特定不锈钢表面渗透性差，从而导致着色时间长、着色不均匀、电解过程难控制等问题。
发明内容
针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种改进的不锈钢电化学着色液及应用该着色液的着色方法，应用本发明中的着色液和着色方法不仅能够对各类不锈钢进行均匀着色，而且着色时间不超过15分钟，电解过程稳定易控。
本发明所要解决的技术问题通过以下步骤予以实现：
本发明提供了一种不锈钢电化学着色液，溶剂为水，所述着色液的组分含量为100-120g/L三氧化铬、90-120g/L硫酸铬、98%浓硫酸160-220ml/L、5-12g/L硝酸锌、3-5g/L柠檬酸钠、1-3g/L椰子油脂肪酸二乙醇酰胺。
本发明的着色液中主要的成膜物质是三氧化铬和硫酸铬，主要作用是与不锈钢发生化学反应，在不锈钢的表面生成一层合金氧化物，硫酸为该反应提供酸性环境。还添加有硝酸锌、柠檬酸钠辅助合金氧化物的生成，同时硝酸锌和柠檬酸钠还有保护不锈钢基体不受到强酸性环境二次腐蚀的作用。椰子油脂肪酸二乙醇酰胺是一种没有浊点的非离子表面活性剂，耐强酸性环境的能力非常强，具有非常良好的表面渗透性能，适当的添加能够增加着色液的表面渗透能力，使本发明中的化学着色液对复杂形状的不锈钢制件和表面活性较低的不锈钢材料具有好的渗透性能，从而能够实现均匀稳定的着色。
进一步优选，所述着色液的组分含量为110-120g/L三氧化铬、110-120g/L硫酸铬、98%浓硫酸200-220ml/L、8-10g/L硝酸锌、5g/L柠檬酸钠、2g/L椰子油脂肪酸二乙醇酰胺。
再进一步优选，所述着色液的组分含量为120g/L三氧化铬、120g/L硫酸铬、98%浓硫酸220ml/L、10g/L硝酸锌、5g/L柠檬酸钠、2g/L椰子油脂肪酸二乙醇酰胺。
为进一步增加本发明中着色液的渗透性能，着色液中还可以添加1-3g/L的烷基糖苷与椰子油脂肪酸二乙醇酰胺复配使用，效果更佳。
同时，本发明还提供一种应用上述不锈钢电化学着色液的着色方法，包括以下步骤：
步骤一，预处理：将待着色的不锈钢制件进行除油、除锈、抛光以及表面活化。
不锈钢着色前，需对其表面进行前处理，以保证色膜与基体的良好结合，着色前的表面状态对色膜的均匀性也有很大的影响。除油除锈可使用现有技术中的技术方法即可，如利用除油除锈的清洗剂清洗、酸洗、碱洗、有机溶剂的清洗，如丙酮、无水乙醇等清洗。抛光工艺也根据不锈钢材质的不同而有所变化，可采用物理机械抛光，也可采用现有技术中的化学方法或电化学方法进行抛光。
表面活化是为了消除不锈钢表面的钝化膜，获得新鲜的表面，活化程度应适当，若活化不足，则着色时的起始点位保持的时间长，颜色则不易呈现；活化若过度则会使得色膜变得黯淡无光。由于不同的不锈钢工件的元素含量不尽相同，所以不同材质的不锈钢工件采用的活化工艺会有所差别。本发明中采用的活化工艺为：在质量百分比为15% H2SO4的水溶液中，温度为35℃条件下浸渍5-10分钟。该活化方法适用于200、300、400系的不锈钢。
步骤二，电化学着色：将经过预处理后的不锈钢制件置于装载有电化学着色液的电解槽中，将不锈钢制件作为正极，将纯铅板作为负极进行电解着色，控制阳极电流密度为1.5-3.8A/dm2，电解电压为3-8V，电解着色时间为3-15分钟。
进一步优选，所述电化学着色步骤工艺为阳极电流密度为2.8-3.4A/dm2，电解电压为6-8V，电解着色时间为5-10分钟。
步骤三，对化学着色后的不锈钢进行硬化处理。硬化处理的作用是使不锈钢表面生成的氧化膜表面的微孔封闭，从而增加彩色膜的耐蚀性和抗污性。本发明中所使用的硬化处理的工艺为将不锈钢制件置于温度为90-99℃、质量百分数为10%的硅酸钠水溶液中，浸渍10-15分钟。
步骤四，对步骤三处理后的不锈钢进行清洗烘干。
本发明中的不锈钢着色方法适用于200、300、400系不锈钢。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明中的不锈钢电化学着色液及着色方法可对不锈钢进行均匀着色，尤其对复杂结构的不锈钢制件和表面活性低的不锈钢材料可实现均匀有效的着色。
2、本发明中的不锈钢电化学着色液及着色方法操作简单易控、着色过程稳定、着色所需时间短。
3、本发明中的不锈钢电化学着色液及着色方法对不锈钢基体无损伤、可避免二次腐蚀的发生。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明的内容进行进一步的描述。
采用304不锈钢试片作为实施例中着色的不锈钢样件。
首先，对上述不锈钢制件进行除油除锈、抛光、表面活化。除油除锈通过丙酮清洗和除锈剂清洗即可，抛光工艺使用化学抛光，抛光液由230ml/L硫酸、70ml/L盐酸、80ml/L硝酸、8ml/L磷酸组成，将不锈钢试片浸渍于该化学抛光液中3-5分钟，直至不锈钢制片表面平整光亮。
表面活化的工艺为：在质量百分比为15% H2SO4的水溶液中，温度为35℃条件下浸渍5分钟。
第二步：进行电化学着色，将经过预处理后的不锈钢制件置于装载有电化学着色液的电解槽中，将不锈钢制件作为正极，将纯铅板作为负极。电化学着色液配方及工艺如下表。
第三步：对着色后的不锈钢进行硬化处理。
本实施例中所采用的硬化处理工艺为：将不锈钢制件置于温度为95℃、质量百分数为10%的硅酸钠水溶液中，浸渍15分钟。
第四步：对上述经过处理后的不锈钢进行清洗烘干。
实施例着色效果如下表。
上述实施例中的不锈钢制件着色均匀，色膜与基体连接紧密，且生成的色膜颜色均匀、亮泽、美观。
Claims (7)
1.一种不锈钢电化学着色液，溶剂为水，其特征在于：
所述着色液的组分含量为100-120g/L 三氧化铬、90-120g/L 硫酸铬、98% 浓硫酸160-220ml/L、5-12g/L 硝酸锌、3-5g/L 柠檬酸钠、1-3g/L 椰子油脂肪酸二乙醇酰胺；
所述不锈钢电化学着色液的使用方法包括如下步骤：
步骤一，预处理：将待着色的不锈钢制件进行除油、除锈、抛光以及表面活化；
步骤二，电化学着色：将经过预处理后的不锈钢制件置于装载有电化学着色液的电解槽中，将不锈钢制件作为正极，将纯铅板作为负极进行电解着色，控制阳极电流密度为1.5-3.8A/dm2，电解电压为3-8V，电解着色时间为3-15 分钟；
步骤三，对电化学着色后的不锈钢进行硬化处理；
步骤四，对步骤三处理后的不锈钢进行清洗烘干。
2.如权利要求1 所述不锈钢电化学着色液，其特征在于：所述着色液的组分含量为110-120g/L 三氧化铬、110-120g/L 硫酸铬、98% 浓硫酸200-220ml/L、8-10g/L 硝酸锌、5g/L柠檬酸钠、2g/L 椰子油脂肪酸二乙醇酰胺。
3.如权利要求1 所述不锈钢电化学着色液，其特征在于：所述着色液的组分含量为120g/L 三氧化铬、120g/L 硫酸铬、98% 浓硫酸220ml/L、10g/L 硝酸锌、5g/L 柠檬酸钠、2g/L椰子油脂肪酸二乙醇酰胺。
4.如权利要求1 所述不锈钢电化学着色液，其特征在于：着色液中还可以添加1-3g/L的烷基糖苷。
5.如权利要求1 所述不锈钢电化学着色液，其特征在于：所述不锈钢制件表面活化的工艺为在质量百分比为15% H2SO4的水溶液中，温度为35℃条件下浸渍5-10 分钟。
6.如权利要求1 所述不锈钢电化学着色液，其特征在于：所述电化学着色步骤工艺为阳极电流密度为2.8-3.4A/dm2，电解电压为6-8V，电解着色时间为5-10 分钟。
7.如权利要求1 所述不锈钢电化学着色液，其特征在于：所述硬化处理的工艺为将不锈钢制件置于温度为90-99℃、质量百分数为10% 的硅酸钠水溶液中，浸渍10-15 分钟。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510809454.8A CN105297109B (zh) | 2015-11-23 | 2015-11-23 | 一种不锈钢电化学着色液及着色方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510809454.8A CN105297109B (zh) | 2015-11-23 | 2015-11-23 | 一种不锈钢电化学着色液及着色方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105297109A CN105297109A (zh) | 2016-02-03 |
| CN105297109B true CN105297109B (zh) | 2017-08-25 |
Family
ID=55194899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510809454.8A Active CN105297109B (zh) | 2015-11-23 | 2015-11-23 | 一种不锈钢电化学着色液及着色方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105297109B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106894074B (zh) * | 2016-12-31 | 2019-10-22 | 常州银顺汽车零部件有限公司 | 一种汽车ecm支架的加工方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101289758A (zh) * | 2008-06-17 | 2008-10-22 | 金瑞新材料科技股份有限公司 | 不锈钢表面改性方法 |
| CN102061500B (zh) * | 2011-01-20 | 2012-05-23 | 中南大学 | 一种不锈钢表面化学着黑色的着色液及着色方法 |
| CN103031552A (zh) * | 2011-10-09 | 2013-04-10 | 张晓波 | 一种低铬不锈钢化学着黑色的生产方法 |
| CN103114283B (zh) * | 2013-02-06 | 2015-03-11 | 江门市福斯特金属表面处理技术发展有限公司 | 不锈钢着色液及着色方法 |
| CN103820797B (zh) * | 2014-01-28 | 2016-05-18 | 浙江工业大学 | 一种不锈钢氧化层清洗剂及其制备方法和应用 |
| CN104862754A (zh) * | 2015-04-16 | 2015-08-26 | 湖北大学 | 一种碳钢着彩色不锈钢光干涉色的方法 |
-
2015
- 2015-11-23 CN CN201510809454.8A patent/CN105297109B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105297109A (zh) | 2016-02-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105506706B (zh) | 一种铝合金阳极氧化着色处理方法 | |
| CN106191956A (zh) | 一种铝合金的表面处理方法及相应的铝合金 | |
| CN107805837B (zh) | 一种铝及铝合金环保常温封孔剂及其封孔工艺 | |
| CN103938251B (zh) | 一种铝合金轮毂表面阳极氧化处理工艺 | |
| CN103540984B (zh) | 一种金属表面颜色渐变的处理方法及由其得到的金属材料 | |
| CN106435688A (zh) | 一种新型的铝阳极氧化封闭去灰剂及其制备方法和应用工艺 | |
| CN103009693A (zh) | 壳体的制备方法及由该方法所制得的壳体 | |
| KR20090007081A (ko) | 전도성 양극산화피막 형성방법 | |
| CN106702461B (zh) | 一种钛镁合金阳极氧化液 | |
| CN105297109B (zh) | 一种不锈钢电化学着色液及着色方法 | |
| CN105296988A (zh) | 一种不锈钢化学着色方法 | |
| CN108221027A (zh) | 一种镁合金真黑色阳极氧化方法 | |
| CN108301029A (zh) | 一种钛合金阳极氧化着色工艺 | |
| CN109487319A (zh) | 一种铝合金的感光表面处理方法及铝合金工件 | |
| US11578420B2 (en) | Surface hardening method using post heat treatment of aluminum alloy oxide layer | |
| Chen et al. | Anodic dyeing of micro-arc oxidized aluminum with a cathodic pretreatment | |
| CN105297110B (zh) | 一种环保型不锈钢电化学着色液及着色方法 | |
| KR100796633B1 (ko) | 마그네슘계 금속의 표면처리 방법 | |
| KR20090115034A (ko) | 마그네슘계 금속의 착색 및 광택이 가능한 표면 처리 방법 | |
| KR20100085704A (ko) | 고강도 알루미늄 소재의 표면 처리 방법 | |
| CN108977867A (zh) | 金属电镀氧化膜形成类似釉光表面处理方法及其结构 | |
| CN110528043B (zh) | 金属板材的防汗液处理工艺及金属板材、金属壳体和电子设备 | |
| CN106835238B (zh) | 一种钛镁合金阳极氧化着色方法 | |
| CN107236980A (zh) | 应用于铝合金表面处理的复合阳极氧化着色方法 | |
| CN109652838A (zh) | 一种钛铌合金表面阳极氧化着色的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201230 Address after: 233000 Anhui Bengbu Wuhe County Economic Development Zone Industrial Acceleration Center 3, 4 level Patentee after: WUHE ZHIKAI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 528518 No.2, 1st Street, Mingxi Road, Mingcheng Town, Gaoming District, Foshan City, Guangdong Province Patentee before: FOSHAN GAOMING JUNPIN METAL PRODUCTS Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210114 Address after: 2-2-1-61, No. 319, Haier Road, Jiangbei District, Chongqing Patentee after: Chongqing Steady Technology Co.,Ltd. Address before: 233000 Anhui Bengbu Wuhe County Economic Development Zone Industrial Acceleration Center 3, 4 level Patentee before: WUHE ZHIKAI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210602 Address after: 114000 Shenyang Tiexi District Shenyang Economic and Technological Development Zone Patentee after: Liaoning Chengde New Material Co.,Ltd. Address before: 2-2-1-61, No. 319, Haier Road, Jiangbei District, Chongqing Patentee before: Chongqing Steady Technology Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |