彩色不銹鋼生產(chǎn)工藝與色彩變色原理

 美國(guó)得克薩斯州休斯敦市有一幢21層大樓，每天從旭日東升到日落黃昏，大樓的色調(diào)會(huì)顯示出紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫7種顏色的連續(xù)變化，交相輝映，十分壯麗，給這座城市增添了夢(mèng)幻般的神奇魅力，深受人們的喜愛(ài)。

 那么這座樓房究竟采用了什么樣的材料呢？原來(lái)是彩色不銹鋼。彩色不銹鋼是根據(jù)光的干涉原理，設(shè)法在不銹鋼的表面形成一層無(wú)色透明的致密薄膜，薄膜厚度不同，不銹鋼表面就會(huì)呈現(xiàn)不同顏色。國(guó)外已使用的不銹鋼著色方法，有涂鍍有色金屬著色法、搪瓷著色法、有機(jī)物覆蓋層著色法、表面氧化處理著色法等。其中，低溫表面氧化處理著色法，工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，所生產(chǎn)的彩色不銹鋼美觀耐久，是各種不銹鋼著色法中的佼佼者。

 在采用低溫表面氧化著色之前，要先對(duì)不銹鋼表面進(jìn)行拋光，其光潔度越高，著色時(shí)顏色越均勻，色澤越鮮艷。拋光之后，還要進(jìn)行酸洗，除去自然形成的氧化膜，同時(shí)避免表面被腐蝕。在著色過(guò)程中，用著色電位法控制色澤的重現(xiàn)性，是低溫表面氧化處理著色工藝的關(guān)鍵。著色后不銹鋼表面形成的彩色膜是一層氧化膜，這層膜實(shí)際是無(wú)色的，只是由于它對(duì)光的干涉作用，才形成顏色。膜的厚度不同形成的顏色也不同，而用不同的著色電位差得到的氧化膜的厚度也不相同。換句話說(shuō)，就是可以隨意控制這層氧化膜的厚薄，或?qū)⒀趸ね食?，使彩色不銹鋼恢復(fù)成原色不銹鋼。

 國(guó)外利用脈沖激光和電腦輔助設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)成功彩色不銹鋼的制造新技術(shù)。其方法是先將不銹鋼板浸漬于硝酸溶液中，然后用脈沖激光照射，控制照射時(shí)間的長(zhǎng)短，鋼板的表面便會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)、綠、金等7種顏色，所需要的費(fèi)用僅是其他著色工藝的1/7。

 該新技術(shù)是將含鉻17%的不銹鋼板與含鉻18%、含鎳8%的不銹鋼板浸漬于5%的硝酸溶液中，然后以每平方米0.8焦耳能量密度的脈沖激光照射，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不銹鋼板未受激光照射的部分含鉻量降低10%;而受激光照射的部分含鉻量隨著照射時(shí)間的增加而升高，最高可達(dá)30%.在脈沖激光照射下，不銹鋼板表面所形成的氧化膜的顏色，隨著含鉻量的增加而發(fā)生變化。

 彩色不銹鋼質(zhì)量?jī)?yōu)異，它的耐蝕性比未經(jīng)著色的原材料要強(qiáng)。長(zhǎng)期暴露在惡劣環(huán)境中色膜也不會(huì)破裂，它放在污染嚴(yán)重的環(huán)境中和海水里進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)6年的“暴露實(shí)驗(yàn)”，它仍然完好無(wú)損，安然無(wú)恙。它還能夠耐高溫，在極干燥的200℃高溫條件下仍能保持原有的光澤和色調(diào)。別看這層膜很薄，但卻不易磨損，不銹鋼發(fā)生斷裂，而著色的那層氧化膜卻牢牢地吸附在表面，仍未剝落。

不銹鋼的鍍前處理：由于不銹鋼表面有一層薄而透明的氧化膜，此膜被除去后有足夠附著力的重要步驟。一般的活化處理方法包括陰極活化法、浸漬活化法和鍍鋅活化法等。