發(fā)布時間：2020-06-06 06:52

【摘要】： 彩色不銹鋼因其艷麗的色彩和優(yōu)良的性能，極具市場價值，深受人們青睞。 酸性化學著色法是彩色不銹鋼制備方法中研究最多、發(fā)展最快、最具工業(yè)化的方法，具有條件溫和、色澤鮮艷、重現性好且不受工件形狀影響等諸多優(yōu)點。但該法所得彩色不銹鋼仍存在色彩單一、缺乏美感，著色膜均勻性不高，以及毒性高、酸性強與組成復雜的著色老化液仍未合理處理等缺陷。 針對上述不足，本文主要進行了以下內容的研究： (1)研究了酸性化學著色液老化的主要原因及其雜質離子(Cr~(3+)、Fe~(3+)、Ni~(2+))濃度對不銹鋼著色效果的影響；首次提出了耦合超聲波著色技術，考察了其對著色膜均勻性的影響。 (2)研究了不銹鋼著彩色圖案的規(guī)律與方法：利用著色電位-時間曲線，首次找出了多重色彩著色的電位規(guī)律和考察了著色面積、底色和表面遮蓋物等因素的影響；然后采用絲網印刷技術，在不銹鋼表面著出了彩色圖案。 (3)研究了不銹鋼著色老化液循環(huán)利用處理的方法與工藝：首先建立了測定著色老化液中主要成分(Cr~(6+)、Cr~(3+)、Fe~(3+)、Ni~(2+)和H_2SO_4)的化學分析方法；然后針對不銹鋼著色老化液的特殊性，首次提出了蒸發(fā)分離-電化學氧化聯合法，對著色老化液進行了循環(huán)利用處理實驗，并分析和討論了主要因素的影響。研究結果表明： (1)著色液中雜質離子含量的增加對不銹鋼的著色效果有很大影響，且是導致著色液老化的主要原因；隨著Cr~(3+)、Fe~(3+)或Ni~(2+)濃度的增大，不銹鋼著色起色電位上升、著色速度減慢、著色時間延長、著色膜的色澤變暗、色調偏移；其中Cr~(3+)的影響最大、Ni~(2+)次之、Fe~(3+)相對最小；當[Cr~(3+)]45g／L，或[Fe~(3+)]30g／L，或[Ni~(2+)]8g／L時，著色液均不再適合著色。 (2)利用耦合超聲波著色技術，可明顯提高著色膜的均勻性，尤其能顯著減小著色膜邊沿與中間的色彩差異；與傳統(tǒng)酸性化學著色法相比，該技術的著色電位-時間曲線整體向右下方偏移，且超聲波給出能量越大，曲線下移值越多；超聲波頻率越高，曲線右移越明顯。 (3)不銹鋼多重色彩著色的電位規(guī)律不同于傳統(tǒng)單一色彩著色；獲取相同目標色彩，多重色彩著色的電位差加和比單一色彩著色電位差小；多重色彩著色電位-時間曲線呈現先升、后降、再升的變化趨勢，且存在馳豫現象；底色電位差決定了多重色彩著色中最終能著色出的色彩種類數，底色電位差越大，，色彩種類數越少；著色面積與表面遮蓋物對著色基本無影響，這說明，實驗室小試實驗的結果可直接用于指導工業(yè)化生產；采用絲網印刷技術可在不銹鋼表面著色出精細、美觀和色彩多樣的彩色圖案。 (4)采用化學滴定法和分光光度標準加入法，可簡便地測定出著色老化液中主要成分的含量：[Cr~(6+)]=85．02g/L、[Cr~(3+)]=28．94g／L、[Fe~(3+)]=20．36g／L、[Ni~(2+)]=2．14g／L、[H_2SO_4]=376．45g／L。 (5)采用蒸發(fā)分離-電化學氧化聯合法，可實現不銹鋼著色老化液的循環(huán)利用處理，使著色工藝綠色化；其中，蒸發(fā)分離處理，可實現老化液中六價鉻的回收和三價鐵的去除；所得剩余老化液再經電化學氧化處理，可將Cr~(3+)轉變?yōu)镃r~(6+)，實現剩余鉻和硫酸的循環(huán)利用，同時進一步分離Ni~(2+)與剩余的Fe~(3+)，該工序的最佳處理條件為：陽極Pb-PbO_2電極、陽極液為稀釋4倍的剩余老化液、陰極液5％H_2SO_4、陽極電流密度200A/m~2、氧化時間3．5h、氧化溫度70℃；處理后：Cr~(3+)轉化率94．20％、陽極電流效率83．21％、陽極液可循環(huán)用于配制新著色液，陰極液可循環(huán)用于配制新的陽極液。
【圖文】：

耐酸抗腐蝕油墨一工業(yè)級江蘇無錫油墨廠3.3.3實驗操作實驗中，參照工藝流程圖3一l進行操作。不銹鋼試樣在多重色彩著色工藝中的前處理工序(包括清洗、除油與活化)、著色工序和后處理工序(包括堅膜與封閉)相關操作，以及著色液的配制、條件控制等均與不銹鋼傳統(tǒng)單一色彩著色工序相同。其中，采用絲網印刷技術在不銹鋼試樣表面印刷遮蓋物的具體操作如下:(l)將未著色或已著底色的不銹鋼試樣作承印物，水平放置于印刷臺上;(2)再將絲網印版(見圖3一2)置于不銹鋼試樣之上，固定一端，另一端用墊片撐起，確保絲網印版與承印物之間有適當空隙;(3)于絲網印版固定端絲網上倒入適量的耐酸抗腐蝕油墨;(4)用刮板與絲網印版成600角，從固定端向撐起端刮壓油墨，使油墨從絲網印版
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TG142.71

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本文編號：2699320