不锈钢常温发黑剂

不锈钢化学常温发黑的研究

不锈钢具有强度高、加工性好、耐蚀、耐磨等特点，目着已在航天、海洋，军工、化工、建筑、家俱等广泛应用。不锈钢表面着色处理技术分为以下几种方式，1;化学氧化着色，2;电化学氧化着色，3、离子沉积氧化物着色，4、高温氧化着色，5、气相裂解着色。电化学氧化着色容易引起电力线分布不均匀，从而使不锈钢表面颜色不均匀，离为子沉积氧化物着色投资大，成本高，不适用小批量产品，高温氧化着色的工艺条件较为苛刻；气相裂解着色较为复杂，在工业中应用较少，因此使用最广泛的依然是化学氧化着色的工艺；

化学氧化着色又分为酸性及碱性两种，1; 酸性为常温发黑，也就是室温的情况下把不锈钢浸泡在溶液中染黑。2; 碱性煮黑是把化学原料溶化水中然后加温到100—110度左右。

目前市面上不锈钢常温发黑后颜色为咖啡色，上色不牢，不能很好的拉丝，一拉丝黑色〔咖啡色〕丝纹就没有了！不拉丝的话也就做不出那种仿古效果。针对不锈钢常温染黑的弊端，中山市创亿科技有限公司诚邀广东中山大学相关专家共同解决这缺陷，做了以下实验。

【一】常温发黑液一般是由以下化学方程式的组成

①主盐

无论是硒化物系，还是非硒化物的常温发黑剂，Cu2＋都是成膜的关键组分，最常用的为硫酸铜。

②氧化剂

在常温发黑剂中，必有氧化剂和铜盐、铁基体等参与氧化还原反应才能成膜，常用的有二氧化硒、亚硒酸等，此外还有硝酸、亚硝酸盐、硝酸盐等。

③加速剂起催化作用，能提高反应成膜速度，最常用的为氯化镍、硫酸镍等。

④络合剂

主要作用是络合铜，控制其置换速度，以保障结合力、常用的有柠檬酸盐、酒石酸盐、氟化物、磺基水杨酸等。

⑤稳定剂

主要是维持发黑剂pH值稳定。从而使常温发黑操作正常稳定。常选材料有硼酸、磷酸、磷酸缓冲液、氨水、磷酸二氢盐等。

⑥表面活性剂

使基体表面润滑、发黑膜均匀一致，可消除发花、浮灰现象，常用的有OP 乳化剂、十二烷基硫酸钠等。

【二】实验着色材料及工艺流程

1 不锈钢样片…酸活化……水洗…着色…水洗…拉丝…封油…烤干

2 试验材料

裁剪20mm×50mm×2mm大小的304不锈钢样片,用30％-50％盐酸活化三分钟后拿出用自清水冲洗0.5分钟，

3不锈钢发黑剂配方；

经过无数次的实验得到下配方；硫酸铜6-10g/L,二氧化硒2-8g/L,氯化镍0.5-2g/L, 柠檬酸盐2-4g/L, 磷酸7-15 g/L, 十二烷基硫酸钠0.1-0.3 g/L,,特殊添加A剂10-15 g/L, 特殊添加B剂5-6 g/L

4; 不锈钢样片放入发黑液中浸泡30秒已染成黑色，拿出工件再水洗去其表面的残留酸液，本色膜层和市面普通的不锈钢常温发黑剂染出的色膜对比区别有以下几点；

a 此方法染出的膜层为黑色，而市面上药水染出的为咖啡色

b; 此药水上色速度30秒，市面普通的不锈钢常温发黑剂，上色要一分钟，而，色泽均匀都一样

d; 两个颜色经垃丝封油后本色膜更有仿古效果

5; 为了更进一步确定其膜层的耐磨力、腐蚀性及结合力，现做一个小测试用贴滤纸法测试了膜层的空隙率;采用5%硫酸点滴试验测试了其耐蚀性能,用扫描探针显微镜观察了发黑膜层的AFM图.结果表明:膜层具有良好的光泽度,膜层致密、均匀,没有明显的缺陷,与基体之间具有良好的结合力,较小的孔隙率.发黑膜以胞状结构沉积在基体表面,具有良好的耐蚀性能