不銹鋼電化學(xué)著色工藝及著色膜的XPS研究

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1、王文靜等不銹鋼電化學(xué)著色工藝及著色膜的XPS研究不銹鋼電化學(xué)著色工藝及著色膜的XPS研究11222王文靜,李國(guó)彬,王軍皓,李偉英,王希望(1.河北工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,天津300132;2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院,河北保定071001)[摘要]介紹了不銹鋼電化學(xué)著色工藝,采用正交試驗(yàn)的方法對(duì)不銹鋼電化學(xué)著色的試驗(yàn)方案進(jìn)行了優(yōu)化,得出最佳試驗(yàn)方案;用X射線光電子能譜(XPS)對(duì)不銹鋼著色膜的元素組成和元素價(jià)態(tài)進(jìn)行了分析,這對(duì)著色膜層的進(jìn)一步開發(fā)和應(yīng)用有十分重要的作用。[關(guān)鍵詞]不銹鋼;著色;電化學(xué);XPS[中圖分類號(hào)]TG177[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[

2、文章編號(hào)]1001-3660(2006)02-0048-03ElectrochemistryColoringTechnologyofStainlessSteelandStudyonColoringFilmbyXPS112WANGWen2jing,LIGuo2bin,WANGJun2hao(1.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,HebeiUniversityofTechnology,Tianjin300132,China;2.InformationAcademyoftheHebeiAgricultureUn

3、iversity,Baoding071001,China)[Abstract]Electrochemistrycoloringtechnologyonstainlesssteelisintroduced.Experimentationprojectisoptimizedthroughtheorthogonaltest,andthebestexperimentationprojectisobtained.CompositionandchemicalstateofelementareanalyzedbyX2rayphotoelectronspectro

4、scopy(XPS).Itisveryimportantfortheexploitationandapplicationofcoloringfilm.[Keywords]Stainlesssteel;Coloring;Electrochemistry;XPS電化學(xué)著色法一個(gè)很明顯的優(yōu)點(diǎn),就是顏色的可控性及重0引言現(xiàn)性都很好,受不銹鋼表面狀況的影響較小,而且處理溫度較低,有些工藝可以在室溫下進(jìn)行,污染程度較輕。相比之下,電國(guó)產(chǎn)彩色不銹鋼是我國(guó)不銹鋼處理技術(shù)領(lǐng)域的空白。它可流比較容易控制,目前,這些技術(shù)僅限于實(shí)驗(yàn)室階段,要應(yīng)用到以被廣泛用于煤氣灶具、熱

5、水器、抽油煙機(jī)等家電的表面裝飾,實(shí)際生產(chǎn)中,還有許多工作要做,不過(guò)可以肯定,利用電化學(xué)方此外,在家居廚衛(wèi)和家庭裝飾的需求量越來(lái)越大,市場(chǎng)前景看法著色是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。好。對(duì)于不銹鋼著色的研究主要側(cè)重于工藝方面,對(duì)于著色膜不銹鋼著色的方法主要分化學(xué)著色法和電化學(xué)著色法兩本身的性質(zhì)方面研究得極少。筆者通過(guò)各種現(xiàn)代的檢測(cè)技術(shù)對(duì)[1]種,其中對(duì)于化學(xué)著色法,目前國(guó)內(nèi)的研究取得了一定的進(jìn)不銹鋼的組成進(jìn)行分析,用X射線光電子能譜(XPS)分析法對(duì)展,但是仍存在許多問(wèn)題值得研究和改進(jìn)。筆者認(rèn)為主要存在黃色不銹鋼電化學(xué)著色膜進(jìn)行元素組成和元素價(jià)態(tài)分析。利用兩個(gè)問(wèn)題

6、:1)化學(xué)著色法的處理溫度比較高,一般國(guó)內(nèi)研究的現(xiàn)代的檢測(cè)手段對(duì)不銹鋼著色膜進(jìn)行深入的研究,有利于著色著色溫度達(dá)到了80℃以上,此時(shí)溶液中濃度較高的鉻酸容易揮膜層的進(jìn)一步開發(fā)和應(yīng)用。發(fā),造成環(huán)境污染;而且處理液在高溫下腐蝕性很強(qiáng),對(duì)設(shè)備的要求很嚴(yán)。2)由化學(xué)著色法的電位2時(shí)間曲線可以看出,各種顏1不銹鋼電化學(xué)著色工藝色相鄰的電位差距很小,只有幾個(gè)毫伏,這就給試驗(yàn)帶來(lái)了很大的不便,需要儀器設(shè)備有很高的精度和良好的抗干擾性能,否則儀器本身的誤差就會(huì)導(dǎo)致控制出錯(cuò)。如果大批量的生產(chǎn),更要1.1試驗(yàn)材料考慮采用計(jì)算機(jī)輔助控制?；瘜W(xué)著色法的顏色控制及監(jiān)測(cè)借助不

7、銹鋼試片材料為SUS304(相當(dāng)于國(guó)產(chǎn)的1Cr18Ni9),將不2于計(jì)算機(jī)輔助控制,使得操作的精確度提高,但同時(shí)也使操作變銹鋼切制成規(guī)格為30mm×40mm×0.4mm,著色區(qū)域?yàn)?2cm,得更加復(fù)雜。在國(guó)內(nèi),這種方式不易實(shí)現(xiàn)和推廣。350℃低溫退火,以消除內(nèi)應(yīng)力對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。[收稿日期]2005-11-11[作者簡(jiǎn)介]王文靜(1978-),女,河北衡水人,在讀碩士,主要從事表面處理方面的研究。48第35卷第2期表面技術(shù)Vol.35NO.22006年4月SURFACETECHNOLOGYApr.20061.2試驗(yàn)裝置(見圖1)用脫脂棉擦去表面油

8、脂,然后將零件浸入預(yù)先用氧化銅中和過(guò)的3%硫酸銅(CuSO4·5H2O)溶液中,溫度為(25±1)℃。以能耐零件表面不變化