經(jīng)過(guò)著彩色的不銹鋼,由于更具有美感,且其使用、觀賞價(jià)值比較高,因而受到人們的普遍歡迎。彩色不銹鋼除有美麗的外觀,作為裝飾外,還可以提高不銹鋼的耐磨性和耐蝕性,因此,不銹鋼著彩色技術(shù)開(kāi)發(fā)了表面處理又一新領(lǐng)域。它不僅使白亮不銹鋼制品獲得五彩繽紛的裝飾表面,而且能提高其內(nèi)在質(zhì)量,具有某些特殊的性能。彩色不銹鋼可廣泛應(yīng)用于建筑裝潢、廚房用具、家用電器、儀器儀表、汽車(chē)工業(yè)、化工設(shè)備、標(biāo)牌印刷、藝術(shù)品宇航軍工等行業(yè)。在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上極具競(jìng)爭(zhēng)力,受到廣泛重視。
不銹鋼的應(yīng)用和發(fā)展已有八十多年的歷史了,但對(duì)它的著彩色處理工藝是在近二十多年來(lái)才廣泛引起人們的興趣的。
早在1927年,哈耶德(Hayield)和格林(Green)就曾經(jīng)獲得在硫酸和鉻酸水溶液中進(jìn)行不銹鋼著彩色處理的專(zhuān)利。他們談到,不銹鋼著色外觀與其表面狀態(tài)有關(guān),只經(jīng)過(guò)除油處理而未經(jīng)拋光的不銹鋼表面,著色后其表面暗淡無(wú)光,而經(jīng)機(jī)械拋光后的不銹鋼表面,著色后可獲得光滑美觀的外表。但是,由于所獲得的彩色膜不耐磨,抗污性差,即沒(méi)有解決膜的固化問(wèn)題,而且主要是把不銹鋼著成黑色,因而未得到進(jìn)一步的應(yīng)用。
1939~1941年,貝特且勒(C.Batlcheller)相繼提出了三個(gè)不銹鋼著彩色的專(zhuān)利。他發(fā)明了在不銹鋼表面獲得除黑色外的其他色的著色工藝。他的專(zhuān)利推薦用含氧化劑的硫酸水溶液,所有氧化劑是鉻酸鹽和重鉻酸鹽。在處理時(shí),顏色隨不銹鋼中含鉻量(7%~22%)的遞增,而出現(xiàn)灰、黑、深藍(lán)、黃棕及咖啡色幾種顏色。
1965年,克勒格(Clegg)和格利寧(Greening)發(fā)表了專(zhuān)利,觀察到在鉻酸和硫酸溶液中添加少量鉬酸銨(最佳6.5~8g/L),可以提高著色膜的光澤。
1968年,詹姆斯(James)、斯密司(Smith)和托特(Tottle)提出在不銹鋼上形成多種色彩的專(zhuān)利。同年,伊萬(wàn)斯(Evans)、詹姆斯(Jams)和斯密司(Smith)發(fā)現(xiàn)添加二價(jià)錳(硫酸錳4~5g/L)可加速彩色膜的形成。
上述許多方法都是可行的,但它們?cè)?968年以前都未獲得廣泛的應(yīng)用。其原因有兩個(gè):一是以前這些方法所獲得的彩色都不太美觀,不符合裝飾性要求;二是這些彩色膜的耐磨性較差,容易脫落或被沾污,因此,均未得到工業(yè)化生產(chǎn)。
1972年,英國(guó)國(guó)際鎳公司歐洲研究和發(fā)展中心提出因科(Inco)工藝法是經(jīng)過(guò)改進(jìn)后具有真正有實(shí)用價(jià)值的工藝。該工藝是將拋光后的不銹鋼浸入80~90℃的鉻酸-硫酸混合液中,隨著時(shí)間的變化,表面生成不同厚度的氧化膜,由于光的干涉而產(chǎn)生不同的顏色。最初該法的缺點(diǎn)是采用控制時(shí)間法來(lái)控制彩色。當(dāng)溶液的組成和溫度稍有變化時(shí),就不能得到重現(xiàn)性好的顏色,為了克服這一缺點(diǎn),因科公司后來(lái)又采用控制電位差的方法,伊萬(wàn)斯(Evans)用飽和甘汞電極作參比電極測(cè)量著色過(guò)程中的電位變化,并對(duì)著色工藝及成膜機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的研究。
1977年,阿里索尼(アンソニー)等用飽和甘汞電極和鉑電極作參比電極,測(cè)量了著色過(guò)程中電位-時(shí)間變化曲線(xiàn),并確定了起色電位和某一電位之間的電位差出現(xiàn)一定的顏色。從此,彩色不銹鋼著色走上了工業(yè)化的發(fā)展道路。