[其他]不锈钢一次双色着色法

说明书

本发明所述的内容是不锈钢表面着色处理的方法。它可用于建筑装饰、工艺美术、家用器具、仪器仪表、广告标牌等领域。

通常，不锈钢浸入铬酸加硫酸的电解质溶液，在一定温度下，不锈钢与介质发生化学反应，在其表面形成一层薄膜（即着色膜）。在自然光照射下，由于光的干燥作用这层膜可呈现干涉色。它与肥皂泡在阳光下呈现干涉色的原理类同。一般可以通过控制不锈钢着色参数来得到不同厚度的着色膜，进而可得到不同的着色颜色。这种着色方法在国际上被称为因科（INCO）法。为了改善上述着色制品的艺术性，日本特许公报昭56-22953文中提出不锈钢表面上先涂上耐酸涂料，然后进行电解抛光，再去掉涂料，可得到有凹下图案的不锈钢制品。然后再进行上述着色处理，即可得到有阴影效果的单色不锈钢制品。该专利中未给出具体的工艺参数。

由于上述着色方法，一次着色处理只能得到单色，阴影效果也不十分明显，为了进一步提高不锈钢着色制品的艺术性，加强着色制品的阴影立体效果，节省着色时间和能源，我们发明了不锈钢一次双色有明显立体效果的着色方法，并研究了着色膜的结构、成分、厚度、耐蚀、耐热、耐磨等多种性能。

其做法是着色制品先经发纹予处理，然后在着色制品上涂制耐酸保护层图案或字体，再进行抛光蚀刻处理（如H₃PO₄加H₂SO₄加水为抛光液）后去掉耐酸保护层，放入温度为60℃～90℃的H₂SO₄加Cr₂O₃的着色液中浸泡，用参比电极（如饱和甘汞电极或白金电极）作为标准，测量不锈钢表面与参比电极的电位差，以此反映着色膜的厚度变化，经一定时间后，测量电位值的大小，在发生转折性变化时会达到电位值变化曲线的拐点。此后不锈钢开始在着色液中着色，控制着色电位与拐点电位差（或着色时间）在棕色、兰色、金黄色、红色、绿色等单色着色电位差之间的电位即边界电位，一次着色可得到相邻的两种颜色。同时还可变化着色电位一次着色可得到明显的深棕-浅棕、深兰-浅兰等阴影立体效果的美丽色彩。为了提高着色层的耐磨性能，着色后仍需在硬膜液（如CrO₃加H₃PO₃加水）进行阴极还原膜处理，再经水洗-干燥后即可得到稳定、耐磨、美丽的着色制品。

本发明的优点是：

一次着色可以得到有明显阴影立体效果的双色制品或一次着色可以得到明显阴影立体效果深浅差别很大的单色制品，色泽美观、色膜稳定耐久。

着色工艺不需染料，靠色膜厚度不同形成自然光干涉色，如果采用光刻技术制备保护涂层，可使从简单字体到复杂风景图案保持原有特色和清晰度;

着色工艺简单易掌握，节省工序和能源，便于批量生产。

本发明的实施办法是：

不锈钢（18-8型奥氏体）经75～280目砂带发纹予处理，然后在不锈钢着色件上进行光刻制图得到具有保护涂层的图案，再在下述抛光液和工艺参数下电解抛光。

电抛光工艺参数：

溶液成分：H₃PO₄（比重：1.7克/厘米³）重量的60%

H₂SO₄（比重：1.84克/厘米³）重量的20%

水：余量

电流密度：60～80安/分米²（直流）

抛光温度：65℃～75℃

时间：8～10分钟（着色件接阳板）。

电抛光处理后水洗，去掉保护涂层（如用水浸泡可脱去光刻胶）再在下述着色液中进行着色处理：

着色溶液：H₂SO₄（490克/升）加CrO₃（250克/升）

着色温度：75℃～80℃

着色电位控制：抛光并去掉保护涂层的待着色件浸于着色液中，随时间增长，着色件相对参比电报（饱和甘汞电极）电位值将发生如图1所示变化趋向。

从A点开始，电位随时间增长开始再次上升，A点被称为拐点或着色开始点电位。实际着色电位与拐点电位差为着色电位差（△V），拐点电位是与着色条件和材料有关的。

当着色电位与拐点电位的电位差为5～6mv时出现紫-浅棕双色、电位差为8～9mv时，出现兰-浅黄双色、电位差为14～15mv时出现金黄-红双色、16～17mv时，出现红-绿双色。