[发明专利]不锈钢化学着色液及其化学着色方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属化学着色液及其化学着色方法，尤其是一种不锈钢化学着色液及其 对其不锈钢进行化学着色的方法。

背景技术

彩色不锈钢因具有极好的装饰性、耐磨性、耐腐蚀性和易加工性而越来越得到广泛的应 用。目前彩色不锈钢的着色方法主要有：离子沉积氧化物或氢氧化物法、高温氧化法、化学 氧化法、电化学氧化法、气相裂解法以及激光辐照法等。其中，在INCO法基础上发展起来的 酸性氧化法因具有较好的综合性能而成为目前彩色不锈钢生产的主要方法。但是，酸性氧化 法仍存在两个致命的缺点，一是均匀性问题，二是颜色的重现性问题。为解决这两个问题， 多年来，国内外相关企业和个人进行了多次研究和改进。为了提高着色后彩色不锈钢的均匀 性，需要对不锈钢进行预处理和前处理，预处理如在特殊气氛中的高温退火处理(JP9209033， JP4235215，JP58096823，JP10245659)、磨光处理(JP1316159)、退火酸洗光轧综合处理 (JP60248885)；前处理如电解活化(JP59028574，JP7118900，JP2097683，JP58221283， JP58199896，JP9241899，AU197585706A1)、电解抛光与电解活化综合处理(JP61264197)、 钝化处理(JP7252690)等。这些预处理和前处理虽不同程度上提高了着色膜的均匀性，但需 要昂贵的设备，且处理费用高，同时还会影响彩色不锈钢的光亮度。为了提高彩色不锈钢色 调的重现性，人们开始通过控制着色时间(JP60248884)，后来发明了由着色电位控制 (US4026737，US3839096，AU503043B，AU197585706A1，JP56102583，CA970667)、电位- 时间曲线的导数控制(JP56158876，US4269633)和加反向电位抑制继续着色(JP59170275， JP58058298)等方法。这些方法，都只是控制着色步的颜色，但着色后还必须进行电解坚膜， 而坚膜会或多或少地改变着色膜的颜色。也就是说，最终彩色不锈钢的颜色仍然难以控制， 难以实现很好的重现性。

发明内容

本发明的目的是提供一种不锈钢化学着色液及其化学着色方法，以解决目前不锈钢酸性 化学着色的均匀性和重现性不足的问题。

本发明提出了一种能有效提高不锈钢着色膜均匀性的化学着色液和着色膜颜色重现性的 方法，包括不锈钢表面前处理(水洗、除油、水洗、抛光、水洗、活化、水洗)、着色-坚膜、 清洗、封闭、干燥等五个主要步骤。其特征在于：

(1)化学着色液中除硫酸与铬酐外，还含有多种添加剂；其着色方法是通过外加小电流 使化学着色与电解坚膜在化学着色液中一步完成的化学着色方法。

(2)化学着色液含有铬酐、硫酸、加速剂、稳定剂、光亮剂以及均匀剂，其中：

铬酐的用量范围是：150g/L～350g/L，最佳用量范围是：230g/L～270g/L；

硫酸的用量范围是：250g/L～600g/L，最佳用量范围是：470g/L～510g/L；

加速剂为MnSO₄，其用量范围是：1g/L～16g/L；最佳用量范围是：2g/L～6g/L；

稳定剂为ZnSO₄，其用量范围是：1g/L～18g/L；最佳用量范围是：4g/L～7g/L；

光亮剂为(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O，并兼有增强着色膜耐磨性的作用，其用量范围是：2g/L～ 20g/L；最佳用量范围是：5g/L～10g/L；

均匀剂为表面活性剂，其同时兼有使着色膜鲜艳的作用，但用量过大着色膜变暗。其中 阴离子表面活性剂的用量范围是：0.1g/L～15g/L，最佳用量范围是：5g/L～7g/L；阳离子表 面活性剂的用量范围是：0.5g/L～7g/L，最佳用量范围是：1g/L～3g/L；非离子表面活性剂 用量范围是：1g/L～15g/L，最佳用量范围是：5g/L～7g/L。

(3)化学着色的温度为：40℃～100℃，其最佳化学着色的范围是：55℃～75℃。