功能复合型不锈钢板材表面镀层着色液改良与循环利用.pdf
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1、第 8 期功能复合型不锈钢板材表面镀层着色液改良与循环利用王洪君(肇庆宏旺金属实业有限公司,广东 肇庆526238)冶 金 与 材 料Metallurgy and materials第 43 卷 第 8 期2023 年 8 月Vol.43 No.8Aug.2023摘要:随着功能复合型不锈钢板材在各个领域中的广泛应用,针对其表面镀层着色液的性能和可持续性的研究变得越来越重要。传统的着色液存在色泽不稳定、环境污染和资源浪费等问题,迫切需要进行改良。文章旨在研究功能复合型不锈钢板材表面镀层着色液的改良与循环利用,以提高着色液的性能和可持续性。通过深入分析着色液的特性与问题,并探讨关键的技术与方法,以
2、期寻找创新的解决方案,包括着色液成分的优化、新型着色剂的研发和表面处理工艺的改进,实现着色液的高效改良与循环利用,为功能复合型不锈钢板材的表面着色提供更可靠、环保和经济的方案。关键词:功能复合型不锈钢板材;表面镀层;着色液;改良;循环利用作者简介:王洪君(1988),男,山东兖州人,主要研究方向:金属镀层技术。功能复合型不锈钢板材表面镀层着色液的改良与循环利用是当前研究的热点。文章旨在探讨着色液性能的提升和可持续性发展,为实现高质量的表面着色提供创新解决方案。通过分析着色液特性与问题,将研究关键技术与方法,包括成分优化、新型着色剂的开发和表面处理工艺的创新。将促进着色液的循环利用,提高资源利用
3、效率,为功能复合型不锈钢板材的应用和发展做出贡献。1不锈钢板材表面镀层着色液的特性与问题1.1不锈钢板材的应用和需求不锈钢板材由于其耐腐蚀、耐高温、美观等特性,在许多领域有广泛的应用和需求。首先,不锈钢板材在建筑领域中被广泛使用,包括建筑外墙、屋顶、门窗等。不锈钢板材能够抵御氧化、腐蚀和变色,同时具有现代感十足的外观,因此在建筑设计中备受青睐。其次,不锈钢板材在厨房用具、餐具和家电等领域也有广泛的应用。不锈钢具有卫生、耐用、易清洁等特点,使其成为厨房和家电制造中的首选材料。此外,不锈钢板材还在汽车制造、化工设备、医疗器械等领域得到广泛应用。随着人们对材料性能要求的不断提高,对不锈钢板材表面镀层
4、着色液的研究和改良变得尤为重要咱1暂。1.2目前常用的表面镀层着色液目前,常用的不锈钢板材表面镀层着色液主要包括化学着色液和物理着色液两大类。化学着色液常用的有酸化法、氧化法和硫化法。其中,酸化法通过酸处理和氧化处理使不锈钢板材表面形成颜色,如金黄色、蓝色、黑色等;氧化法利用电解氧化或热氧化的方式实现着色;硫化法是利用硫化物反应,生成金属硫化物形成颜色。物理着色液则通过在不锈钢表面形成一层微米级的光学薄膜来实现着色,常见的物理着色方法有热蒸发法、溅射法和阳极氧化等。1.3现有着色液存在的问题与局限性尽管目前已有多种表面镀层着色液可供选择,但仍存在一些问题和局限性。首先,部分化学着色液使用的酸、
5、氧化剂等物质对环境有一定的污染和危害,不符合环保要求。其次,化学着色液在着色过程中容易受到温度、浓度等参数的影响,着色效果不易控制,色泽稳定性有待改进。物理着色液的工艺复杂,设备要求高,成本较高。此外,现有的着色液在耐腐蚀性、耐磨性和耐候性等方面还存在一定的局限性,无法满足某些特殊应用场景的需求。因此,改良和优化不锈钢板材表面镀层着色液的性能和工艺是当前研究的重点之一。2着色液改良的关键技术与方法2.1着色液成分分析与优化着色液的成分是影响着色效果和性能的关键因素。着色液的成分通常包括着色剂、溶剂、添加剂和稳定剂等。着色液成分分析是着色液改良的基础,通过深入分析不同成分之间的相互作用和效果,可
6、以确定影响着色效果的关键成分,并针对性地进行优化咱2暂。例如,在着色剂的选择方面,可以通过对不同颜料和染料进行评估和比较,选择具有良好稳定性、高色度和均匀分散性的着色剂。对于溶剂的选择,可以考虑采用环境友好型溶剂,减少对环境的污染。同时,对添加剂和稳定剂的选择和使用也对着色液的性能起到重要作用。通过添加适量的表面活性剂、分散剂和稳定剂,可以提高涂层的均匀性、色泽稳定性和附着力。7冶金与材料第 43 卷一种典型的例子是在不锈钢家电领域,改良着色液的成分可采用环保型有机染料、低挥发性溶剂和可生物降解的添加剂。通过分析和优化着色液的成分,可以实现不锈钢家电表面的均匀着色和长期色泽稳定性,满足消费者对
7、环保和美观的要求。2.2新型着色剂的研发与应用新型着色剂的研发和应用是着色液改良的重要方向之一。传统的着色剂主要基于有机染料或无机颜料,但它们存在色泽稳定性差、光泽度低等问题。因此,开发新型的着色剂是提高着色液性能的关键。一种新型着色剂的研发方向是采用功能性颜料或复合颜料。利用纳米技术制备的颜料能够实现更高的色彩鲜艳度和稳定性。通过调整纳米颗粒的尺寸和形态,可以实现不同颜色和效果的着色。此外,功能性颜料如磷光颜料、磁性颜料等也可以应用于不锈钢板材表面的着色,赋予其特殊的功能性咱3暂。另一个研发方向是利用可持续资源开发新型着色剂。通过植物提取物、天然染料或生物染料等来制备着色剂,以实现更环保和可
8、持续的着色液。这种方法不仅能够减少对化学合成染料的依赖,还能够利用可再生资源,并降低对环境的负面影响。例如,一种新型的不锈钢板材表面着色液可以使用植物提取物作为着色剂,如茶叶提取物、植物色素等。这种着色液具有天然、环保的特点,并且能够实现不同颜色和效果的着色。通过新型着色剂的研发和应用,可以提升不锈钢板材表面镀层的色彩稳定性和光泽度,满足不同应用领域的需求。2.3表面处理工艺的改进与创新表面处理工艺对不锈钢板材的着色效果和涂层附着力起着至关重要的作用。传统的表面处理方法包括酸洗、电解处理和机械处理等,但存在腐蚀性强、工艺繁琐等问题。因此,改进和创新表面处理工艺是着色液改良的重要途径之一。一种改
9、进表面处理工艺的方法是采用环境友好型的表面处理剂,以替代传统的酸洗剂,从而减少对环境的污染。环境友好型表面处理剂可以基于有机酸、酶、微生物等,具有较低的毒性和腐蚀性,同时能够有效去除不锈钢表面的污垢和氧化层,为后续的着色液涂覆提供更好的基础。这种环境友好型表面处理剂的开发和应用可以大幅减少废液的产生和处理成本。另一个改进表面处理工艺的方向是引入新型的表面处理技术。等离子体处理技术是一种常用的表面改性技术,通过等离子体对不锈钢表面进行清洁和活化处理,提高其表面能,增强着色液的附着力。激光处理技术可以实现局部的表面改性,提高不锈钢表面的粗糙度和涂层附着力。纳米结构改性技术则利用纳米材料或纳米结构对
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