提高彩色不锈钢色膜均匀、光亮、牢固与重现性的工艺研究与控制

本文着重研究了不锈钢着色工艺的光亮性、均匀性、牢固性及重现性的影响因素，探讨分析了有效的解决方法。实验表明：预处理是解决不锈钢着色的色膜均匀、光亮、牢固性的关键，而色膜的耐磨性则取决于正确的坚膜处理。色膜的重现性，除与上述各因素有关外，依据电位配色的原理，选择促使具有明显起色电位的添加剂至关重要。这样，不仅使不锈钢色调的重现性得到有效的控制，还提高了染色膜的质量，加速染色膜的形成速度，为不锈钢着色的工业生产提供了有利条件。该工艺能获色泽有十几种，并可随意选择。膜层并具良好的耐磨损、抗污染、耐腐蚀不变色的特点。     

奥氏体不锈钢化学着色法的工艺

不锈钢着色技术是一项具有发展潜力的新兴技术,通过使用化学镀INCO的方法,在奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti的表面可获得不同的彩色镀层。研究了不同配方的着色液及封闭液对不锈钢表面着色,耐磨性和附着力的影响,结果表明,着色后的不锈钢不仅色彩鲜艳,而且还保持了原不锈钢的优良性能,同时使不锈钢获得彩色镀层,使不锈钢的着色过程缩短,色膜光亮度好,减少工艺过程,降低成本。     

奥氏体不锈钢化学着色法的工艺

不锈钢着色技术是一项具有发展潜力的新兴技术,通过使用化学镀INCO的方法,在奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti的表面可获得不同的彩色镀层.研究了不同配方的着色液及封闭液对不锈钢表面着色,耐磨性和附着力的影响,结果表明,着色后的不锈钢不仅色彩鲜艳,而且还保持了原不锈钢的优良性能,同时使不锈钢获得彩色镀层,使不锈钢的着色过程缩短,色膜光亮度好,减少工艺过程,降低成本.     

不锈钢去膜表面在氯化镁溶液中的钝化过程

采用划破电极技术,研究了不锈钢去膜表面在氯化镁溶液中的钝化过程。不锈钢在氯化镁溶液(14％,80℃)中钝化时的真实电流衰减规律为: i(t)=C_1exp(-a_1t)+C_2exp(-a_2t) 式中第一项反映吸附膜生长速度,第二项反映氧化膜生长速度。不锈钢去膜表面在氯化镁溶液中钝化时膜成长的规律符合高电场离子传导的膜生长机理。     

304不锈钢双极板性能研究

以304不锈钢做为研究对象,测定了其在模拟PEMFC环境下的极化曲线,极化时间分别为4h和10h的交流阻抗谱,用伏安法测量了304不锈钢表面氧化膜／钝化膜与碳纸之间的接触电阻。实验结果表明,304不锈钢能够钝化且钝化电流密度低于16μA·cm^-2;随着极化时间增加,不锈钢表面生成的钝化膜的界面极化电阻增加,表面钝化膜有增厚的趋势;经过恒电位极化后,304不锈钢的钝化膜与碳纸的接触电阻显著增加,模拟阴极环境的接触电阻大干模拟阳极环境的接触电阻。     

导电聚苯胺膜在模拟PEMFC环境下的腐蚀性能

在由0.5mol/L H2SO4和0.5mol/L苯胺组成的溶液体系中,采用恒电位方法在316L不锈钢双极板表面电化学合成了导电聚苯胺(PANI)薄膜。用红外光谱技术研究了聚苯胺膜的化学键和状态,用扫描电子显微镜观察了聚苯胺膜的表面形貌。以1mol/L H2SO4及2ppM NaF的混合溶液作为模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)工作条件下的腐蚀介质,控制温度在70℃,用电化学技术研究了聚苯胺膜的腐蚀行为。红外光谱测量结果显示,不锈钢基底上沉积的聚合物膜是聚苯胺。扫描电子显微镜观察表明,在0.8V电压下得到的聚苯胺膜较为均匀致密。极化曲线和电化学阻抗测量结果表明,聚苯胺膜能够显著提高不锈钢双极板的耐腐蚀性能。     

导电织物增强PVDF复合膜的制备与性能研究

为进一步提高PVDF平板膜的机械强度,赋予膜导电性能,采用浸没沉淀相转化法,分别选用由镀银涤纶纱线、涤纶不锈钢包芯纱和不锈钢纤维制成的导电织物为支撑体,制备了增强型导电PVDF平板复合膜。采用扫描电子显微镜观察和对复合膜的水通量、孔隙率、截留率、泡点孔径、极限应力、表面比电阻等测试,研究了不同导电纤维织物对复合膜形态和结构、渗透性能、力学性能及导电性能的影响。实验结果表明:涤纶不锈钢包芯纱与PVDF膜粘附较好,而镀银涤纶纱线和不锈钢纤维所制备织物与聚合物膜之间有明显的界面分离现象;涤纶不锈钢纱包芯纱织物复合膜孔隙率、水通量及泡点孔径较其他2种织物复合膜更大,而截留率较低;不锈钢纤维织物复合膜厚度最薄,但不锈钢纤维织物复合膜孔隙率、泡点孔径及水通量较小,而截留率较大;复合膜极限应力的大小顺序为涤纶镀银织物复合膜>涤纶不锈钢包芯织物复合膜>不锈钢织物复合膜,且复合膜的极限应力均高于纯PVDF膜;镀银涤纶纱线织物复合膜的导电性最好。总之,通过将PVDF与针织物进行复合制膜,不仅可提高膜的强度,还可赋予膜导电特性,其中,涤纶不锈钢包芯纱与PVDF膜较其他两种膜结构最稳定,膜的渗透性能最好,因此选用涤纶包芯纱为复合膜支撑体最佳。     

不锈钢着色的电化学原理

按照电化学的基本原理,讨论了在着色过程中,不锈钢电势的性质、控制因素以及不锈钢电势与氧化物膜厚的关系。利用实验数据,获得了不锈钢电势与氧化物膜厚,氧化物膜厚与着色时间以及不锈钢电势与着色时间之间的经验方程式。     

不锈钢钝化膜的椭圆法及电化学研究

本文用椭园法和电化学方法研究lcr18Ni9Ti不锈钢在含K_2Cr_2O_7的纯化液(5％HNO_3+3％H_3PO_4)中形成的纯化膜及此不锈钢钝化膜在维纶醛化液中的电化学行为。结果表明:(1)钝化膜的生长遵从对数规律;膜的比电阻约为10~(12)(?)—cm,故这种膜有良好的保护性。(2)膜的极化电阻随温度升高而下降,电容则随温度升高而上升,这是由于膜中形成了孔隙。     

304不锈钢双极板在模拟PEMFC环境中的性能

为降低质子交换膜燃料电池(PEMFC)的生产成本,选择成本低廉、强度高、化学稳定性好的不锈钢材料替代传统的石墨双极板.以304不锈钢为研究对象,采用电化学方法测定其在模拟PEMFC环境下的极化曲线和对应于PEMFC工作电位下的恒电流极化曲线,用伏安法测量304不锈钢表面氧化膜/钝化膜与碳纸之间的接触电阻.结果表明,在模拟PEMFC环境中,304不锈钢钝化电流密度低于16μA/cm2,电流没有出现明显的波动;304不锈钢在模拟PEMFC环境中表面生成的钝化膜的接触电阻大于空气中形成的氧化膜的接触电阻.     

不锈钢化学着色的条件和控制

本文通过试验得出了奥氏体不锈钢化学着色的工艺条件,找出了着色过程中成份和pH的变化规律。自选添加剂的加入改善了着色膜的质量和工艺条件。初步判明不锈钢着色膜系半导体膜。不锈钢经着色、硬化后耐蚀性有所提高。     

化学着色过程中彩色不锈钢电位的测定

本文介绍了化学着色过程中不锈钢电位与时间关系的测定结果，以及彩色不锈钢颜色与着色电位的对应关系。     

添加剂对酸性化学着色过程中不锈钢电势的影响

讨论了化学着色过程中不锈钢电势与时间的关系曲线,并报告了添加剂硫酸锰及钼酸铵对该曲线的影响。     

Electrochemical behavior of 304 stainless steel with electrodeposited niobium as PEMFC bipolar plates

In order to enhance the corrosion resistance of 304 stainless steel, niobium was electrodeposited on its surface in air- and water-stable ionic liquids. The electrochemical behaviors of bare and niobium-coated 304 stainless steel were evaluated by electrochemical tests in a simulated proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) environment. The results showed that niobium could be electrodeposited on the surface of 304 stainless steel from ionic liquids, and a smooth and strong chemical inert compound film was obtained on the surface of 304 stainless steel, which was mainly composed of NbO and Nb₂O₅. The thin composite film acted as a barrier and remarkably improved the corrosion resistance of 304 stainless steel in the PEMFC environment.     

电沉积-热解法制备Ce2O3薄膜的抗氧化性能研究

采用电沉积-热解法在1Cr18Ni9Ti合金表面沉积氧化铈陶瓷薄膜,经过900℃下100 h的高温氧化实验及金相分析发现,氧化铈薄膜可显著降低合金的氧化增重和氧化膜剥落量,促进试样表面形成致密均匀的氧化膜,大大提高了合金的抗高温氧化性能,电沉积参数为25 V,60 s时,沉积的薄膜抗高温氧化性能略佳。     

一种新颖的不锈钢着色方法

本文报导在经过化学抛光后的不锈钢表面上、通过控制其电位差进行着色的研究结果。实验结果表明，不锈钢着色的颜色与控制的电位差值的对在关系呈现良好的重现性，着色的颜色均匀、稳定，其表面具有耐腐蚀的特点．研究结果显示，该方法具有实际应用前景．     

316L和316LN不锈钢在高温高盐溶液中钝化膜的性能研究

利用电化学及扫描电子显微镜（SEM）对316L与316LN两种不锈钢在高温高盐环境中的耐蚀性能进行了对比研究,利用Mott-Schottky曲线研究了两种材料的钝化膜半导体特征,借助X射线光电子能谱（XPS）研究了316LN不锈钢的钝化膜结构以及N元素在钝化膜中的分布状态。结果表明：在高温高盐环境中,两种材料形成的钝化膜都为n型半导体;316LN不锈钢形成的钝化膜耐点蚀性能更好,其钝化膜内缺陷浓度更低,N元素会在钝化膜中富集。最后利用点缺陷原理对316LN钝化膜的耐蚀机理进行了研究。     

奥氏体不锈钢再钝化膜的耐腐蚀性能研究

奥氏体不锈钢自发钝化膜非常薄,在一些特定的阴离子环境中容易发生腐蚀而破坏,而且不锈钢仅有金属光泽,颜色过于单调.采用再钝化实验工艺使金属表层生成一层化学转化膜,不仅能提高不锈钢的耐腐蚀性能,还能利用对光的干涉作用使金属表面呈现不同的色彩.本文利用酸性化学着色,把经过再钝化的试样和未经过再钝化的试样浸入FeCl3溶液中进行腐蚀试验,全面腐蚀和点蚀结果均表明,经过再钝化的试样的耐腐蚀性能明显高于未经过再钝化的试样.该工艺具有较好的实用价值.     

耐热钢高温抗冲蚀磨损性能试验

通过自行设计的气流喷砂式高温冲蚀磨损试验机对304和310s耐热钢进行了高温冲蚀磨损试验。对比了2种材料的抗冲蚀性能及其磨损机制。比较分析了温度、冲蚀角度和试样表面氧化膜等因素对冲蚀磨损率的影响规律。结果表明:310s钢的耐冲蚀磨损性能优于304钢,试样表面氧化膜在400℃时抑制了磨粒对试样表面的冲蚀,磨粒对试样表面的微切削是2种材料冲蚀磨损质量损失的主要机制。