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不锈钢的化学着色

放大字体  缩小字体发布日期:2012-09-10  浏览次数:761
核心提示:不锈钢是统称,它包括普通不锈钢、耐酸钢和耐热钢等特殊钢材。普通不锈钢是指在空气中能抵抗腐蚀的钢。随着我国工业的发展,特别是冶金工业的扩大,不锈钢产量也逐年增加,生产成本也随着技术的进步而降低
 

不锈钢是统称,它包括普通不锈钢、耐酸钢和耐热钢等特殊钢材。普通不锈钢是指在空气中能抵抗腐蚀的钢。随着我国工业的发展,特别是冶金工业的扩大,不锈钢产量也逐年增加,生产成本也随着技术的进步而降低,因此被广泛应用于国民经济的各部门,如工业设备、仪器仪表、食品医疗器械、高级轻工业品、国防军工用品以及建筑装饰等行业。

不锈钢比一般钢铁耐蚀是因为其表面有一层自然生成的致密氧化膜,具有较好的耐大气腐蚀性能,但这层膜很薄,在加工及运输过程中很容易损坏,被损坏的部位就成为腐蚀源。因此,许多不锈钢的制品必须进行除自然氧化膜,然后重新人工成膜的处理,使其生成一层既均匀光亮又耐腐蚀的新膜。随着人们生活水平的提高及人们审美、爱美的观念增强,对膜颜色的要求也越来越多,除了原来的灰白色或初期的着黑色之外,还希望有更多、更美的表面装饰。

二、不锈钢表面着色的原理

不锈钢表面着色是由于化学着色溶液和不锈钢表面的各种元素发生氧化反应,并生成新的膜层,新膜层大多数为化合物如氧化铁、氧化铬等。也就是说不锈钢生成的有色膜是在各种不同条件下形成的化学转化膜。这层膜之所以有色泽有两种原因,第一种是构成膜的化合物成分是有颜色的,如Fe304为黑色、Fez03红色、Cr03红色、Cr203绿色等。另一种在不锈钢表面上生成的可能是无色的透明膜,它也能显出各种色彩,但它的色彩并非构成膜的化合物颜色,而是无色透明氧化膜对不同频率光的干涉色彩。

用光波的干涉原理分析,当入射光到达膜的表面后,部分光被

表面反射出来,而其他光波则透过膜层到达基体金属的表面,然后再折射出来,于是这两部分的光就产生了光程差,而当光程差等于某种颜色光的波长之半或奇数倍时,就发生光波干涉而抵消一部分,眼所看见的只是该种颜色的辅色。由于光程差和膜的厚度有关,当膜的厚度变化时,所得的光程差不同,显示出的颜色也不同。由此可见膜的色泽是由膜的厚度与光的折射率共同决定的。对于由同种化合物成分组成的膜,由于厚度不同,其所显示的颜色也就不同。表3-5显示了氧化镍和氧化铁构成的两种着色膜膜厚与显示的颜色差异。氧化铁着色膜的颜色在膜层由薄至厚时,为由黄至蓝。氧化镍着色膜由薄膜至厚膜时,颜色由褐色至蓝色再变成黄色。

表3-5 氯化膜的厚度与色泽的关系

    氧化镍

    氧化铁

    厚度/nm

        

    厚度/nm

      

    49

    54

    57

    60

    76

    112

    120

    126.6

    微褐色

    暗褐色

    藏青

    暗黑紫

    暗蓝色

    银绿

    黄绿

    黄色

    46

    52

    58

    63

    68

    72

    草黄色

    红黄

    红褐色

    藏青

    

    

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