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彩色不銹鋼
- 評論:0 瀏覽:4935 發(fā)布時(shí)間:2006/4/28
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height="250 不銹鋼是一種華麗的工程材料,隨著其需求領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,彩色不銹鋼悄然問世。
目前,彩色不銹鋼的生產(chǎn)工藝已經(jīng)成熟,使不銹鋼表面著色的方法也較多。應(yīng)用得最多的方法是在鉻酐和硫酸溶液中進(jìn)行的化學(xué)著色法。這種方法曾是英國因科(INCO)公司專利。后來,日本人在技術(shù)方面有所創(chuàng)新,在商業(yè)和技術(shù)兩方面處于領(lǐng)先地位。但是到現(xiàn)在只能說,誰的產(chǎn)品在設(shè)計(jì)和流行色上更適應(yīng)時(shí)代潮流,誰的技術(shù)就是最好的。
1 著色前的準(zhǔn)備
實(shí)際上任何不銹鋼,不管是奧氏體不銹鋼或是馬氏體不銹鋼都可以著色。合金元素鎳不是著色所必需的一種成分。鉻鋼也同樣適合于著色。但是,AISI304奧氏體不銹鋼最適合生產(chǎn)彩色不銹鋼。AISI430和434鐵素體不銹鋼雖然可以生產(chǎn)出與AISI304相類似的彩色不銹鋼,但是,由于它們的耐腐蝕性稍差,會(huì)使得色彩逐漸暗淡。含碳量大于0.1%的馬氏體不銹鋼,除了生產(chǎn)黑色表面外,要生產(chǎn)其它彩色表面則很困難。
因?yàn)椴噬讳P鋼表面的顏色是由于光的干涉效應(yīng),氧化膜厚度或成分的任何局部變化,都將產(chǎn)生不同的顏色。因此,用作彩色不銹鋼板的原板表面必須高度均勻一致。首先是化學(xué)成分要求沒有富鉻或貧鉻區(qū)存在,其次是表面粗糙度要小而且均勻一致。為此,原板表面加工方法首推電解拋光,這是使原板表面加工均勻一致的最好保證。
在所有的表面精加工過程中,最基本的要求是把表面通過脫脂等手段弄干凈。隨著表面氧化膜變厚,依次出現(xiàn)的顏色為古銅色-藍(lán)色-金色-紅色-紫色-綠色。其表面特征(亮或暗)決定于原板的表面加工級別是否干凈。
。 主要工藝特點(diǎn)
不銹鋼浸入鉻酐硫酸溶液中著色的工藝從50年代以來一直沿用至今。第一個(gè)重要的發(fā)展是確立了氧化膜厚度、顏色和不銹鋼的斷路電勢相對于外部基準(zhǔn)電極之間存在一種簡單的關(guān)系。從而揭示了簡單的工藝控制,對工業(yè)上實(shí)用的分批或連續(xù)帶鋼表面處理都適用。
盡管電勢測定法提供了簡單而可靠的顏色控制方法,但是,這樣形成的彩色薄膜相對較軟,對許多用途都不適合。第二個(gè)重要突破是INCO公司的研究人員發(fā)現(xiàn),這些彩色氧化膜可以通過化學(xué)或電化學(xué)方法使其硬化,這就大大拓寬了彩色不銹鋼的使用范圍。當(dāng)然,在陰極硬化處理過程中,會(huì)出現(xiàn)金屬鉻的電積作用,特別是在電流密度高的情況下,更是如此。通過選用合適的電解液就很容易克服這種現(xiàn)象。但是,對這個(gè)問題還有一些新的研究成果,發(fā)布了一系列的專利。
。 著色后的性能
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),不銹鋼著色后,對不銹鋼本身的耐腐蝕性能既沒有帶來損害,也沒有多大改善。但是,有研究報(bào)告指出,經(jīng)24小時(shí)的鹽霧腐蝕試驗(yàn),著色并經(jīng)硬化的304不銹鋼薄板比未經(jīng)著色處理的不銹鋼原板銹蝕要輕。在某種意上講,這正是人們采用彩色不銹鋼所期望的結(jié)果。根據(jù)美國材料試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)ASTMB368-68對不同顏色的彩色不銹鋼進(jìn)行銅加速酸性鹽霧腐蝕試驗(yàn)的結(jié)果見表1。腐蝕試驗(yàn)經(jīng)歷560小時(shí),由表1可見,彩色不銹鋼的許多試樣都遭受到非常輕微的腐蝕,只著色而未經(jīng)硬化處理的彩色不銹鋼遭受的腐蝕較硬化處理的要嚴(yán)重。
。础∑渌闹椒
。保梗梗的昝绹媪艘环N生產(chǎn)彩色不銹鋼板的專利。這種方法是首先去除不銹鋼表面存在的氧化物,采用熱浸工藝在干凈表面上鍍錫,以形成金屬間化合物層。然后,除掉過厚的錫層,就展現(xiàn)出彩色的金屬間化合物層。
John和Shenoi先生總結(jié)了幾種著色方法,其中包括熱氧化法,著色轉(zhuǎn)讓鍍層和最基本的INCO法。日本主要用的有四種方法,其中包括彩色金屬噴鍍法和著色玻璃釉彩的應(yīng)用。
其它如高溫著色工藝、陰極氧化鍍層等工藝方法,都因適用于特定的場合,本文不一一累述。
5 應(yīng)用、市場與前景
彩色不銹鋼的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大,如家庭用品、廚房用具、辦公用品、建筑和汽車裝飾。彩色不銹鋼板一個(gè)更專門的用途是用作太陽能吸收板。雖然當(dāng)溫度超過200℃時(shí),彩色膜氧化或脫水可能會(huì)帶來一些問題,但是,通過在太陽能吸收板表面涂保護(hù)層,這個(gè)問題也得到了解決。
彩色不銹鋼板的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟,目前的研究重點(diǎn)是帶鋼的連續(xù)著色,特別是測量電勢的可靠方法以及對顏色的準(zhǔn)確控制。
英國是彩色不銹鋼主要生產(chǎn)國,在Enfield廠擁有年產(chǎn)50000m2的彩色不銹鋼板的能力。
日本彩色不銹鋼的生產(chǎn)在兩個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域占有優(yōu)勢:浴缸和屋頂。彩色不銹鋼薄板在日本廣泛用作屋頂,它首先沖壓成仿真的瓦屋頂形狀,然后進(jìn)行著色處理。這種情況推動(dòng)了建筑風(fēng)格更趨時(shí)尚。歐洲是講究建筑風(fēng)格的地區(qū)之一,在日本和美國建筑時(shí)尚的影響下,歐洲肯定在建筑上不甘落后,彩色不銹鋼在歐洲建筑上的應(yīng)用必然會(huì)增加。
彩色不銹鋼給人們生活增色添彩,受到越來越廣泛的重視,不銹鋼壽命長,可以回收利用所帶來的成本效益優(yōu)勢,使它在工程材料領(lǐng)域的重要性永遠(yuǎn)也不會(huì)喪失。彩色不銹鋼應(yīng)用前景十分誘人。
。丁〗Y(jié)語
在消費(fèi)市場上廣泛使用不銹鋼已經(jīng)成為一種趨勢。材料的初始費(fèi)用稍高一點(diǎn)已逐漸為人們所接受。因?yàn)樗耐庥^性能比涂層低碳鋼保持的時(shí)間長得多,而且長期使用后具有更高的回收利用價(jià)值,壽命周期成本低,成本效益十分明顯。采用INCO法著色或其派生方法著色,所生成的彩色表面的壽命幾乎與基本不銹鋼壽命一樣長,既充分發(fā)揮了不銹鋼的優(yōu)勢,又以色彩漂亮的外觀給人們的生活增添了情趣,彩色不銹鋼已成為不銹鋼系列中靚麗的一簇。
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