[发明专利]一种不锈钢着色液、制备方法及着色方法

说明书

技术领域

本发明涉及不锈钢表面处理领域，尤其涉及一种不锈钢着色液、不锈钢着色液制备方法及不锈钢着色方法。

背景技术

不锈钢具有优异的耐蚀性和耐磨性。随着人民生活水平的提高，民用产品对不锈钢制品的需求量也在扩大，并不断向装饰性方面发展，因此对不锈钢表面的色彩要求也不断提高。

目前，对不锈钢进行着色是在不锈钢表面形成彩色的最有效的方法。现在比较成熟且到工业应用的不锈钢的着色方法是INCO法。INCO法是将不锈钢工件浸入热的硫酸和铬酐的溶液中进行。INCO法着色处理使用的着色液为CrO₃ 240-300g/L与H₂SO₄ 450-500g/L的混合溶液。由于INCO法具有工艺简单、成本低等优点而得到广泛的重视和应用，对于形状比较复杂的不锈钢着色时，也有很好的效果。

目前国内外对不锈钢着色工艺的研究，大多都是在INCO法的基础上进行研究的，虽然这工艺成熟、溶液配方简单、使用广泛，但由于使用大量的CrO₃，会导致致癌。

现有技术公开了一种用于不锈钢电化学着色的着色液，以水为溶剂，包括：

钼酸盐    30-100g/L

硼酸      10-18g/L

硫酸锰    0.5-5g/L。

但是这种电解着色液只能处理形状比较简单的工件，否则就会由于工件表面电流密度分布不均匀(凸起部分电流密度较大，称之为高位；凹下部分电流密度较小，称之为低位)，从而导致着色后的工件表面的颜色不均匀。同时由于钼酸盐是一种多价态金属盐，在生成的着色膜中同时存在不同价态的钼元素。在遇到高温烘烤(120℃以上)由于空气的氧化作用低价态钼变成高价态钼，导致着色层会慢慢变色。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的不锈钢着色液含有致癌物质或者是处理复杂工件时在工件表面得到的颜色不均匀以及着色膜层容易变色的缺陷，从而提供一种既环保又可以处理复杂工件且得到的工件表面的颜色均匀，着色膜层稳定性好的不锈钢着色液和其制备方法。

本发明提供一种不锈钢着色液，其中，包括偏钒酸钠、硫酸和钼酸铵。

本发明还提供了一种不锈钢着色液的制备方法，该方法包括以下步骤：

a)将硫酸溶解于去离子水中，搅拌均匀并冷却至室温；

b)向硫酸的水溶液中加入偏钒酸钠，溶解，搅拌均匀得到混合溶液；

c)向混合溶液中加入钼酸铵，溶解，搅拌均匀得到着色液。

本发明要解决的另一技术问题是现有的不锈钢着色方法中所用的着色液中含有致癌物质或者是现有的着色方法处理复杂工件时在工件表面得到颜色不均匀的缺陷，从而提供一种不锈钢着色方法，该方法所用的着色液不含有致癌物质，对环境没有污染，且该着色方法可以处理复杂工件且得到的工件表面的颜色均匀。

本发明还提供了一种不锈钢化学着色方法，该方法包括将不锈钢基材放入着色液中进行着色，所述着色液为本发明所述的着色液。

本发明的不锈钢着色液不含有CrO₃，克服了六价铬所造成的污染。用本发明的着色液进行着色的方法简单，成本低廉，使用多价态变价金属盐作为氧化剂，废水处理方便，对环境无害，绿色环保。本发明的着色液适用于化学着色，可以处理表面复杂的工件，并且可以使着色后的工件表面的颜色均匀。

具体实施方式

本发明提供一种不锈钢着色液，其中，包括偏钒酸钠、硫酸和钼酸铵。所述偏钒酸钠的含量为130-150g/L，所述硫酸的含量为1100-1200g/L，所述钼酸铵的含量为1-12g/L。

根据本发明提供的着色液，所述偏钒酸钠是主氧化剂，其含量在130-150g/L之间时均能获得比较理想的着色膜层。如果偏钒酸钠的含量高于150g/L时，对不锈钢表面氧化腐蚀严重，造成表面粗糙，光泽度较差；如果偏钒酸钠的含量低于130g/L时，着色效果差。偏钒酸钠可以在不锈钢的表面氧化生成一层氧化膜，可以通过调整着色时着色液的温度和时间来控制膜层的厚度，从而可以获得多色的不锈钢材料。