不锈钢卷带连续着色新工艺

论文摘要

近几年,随着国民经济的飞速发展,国内彩色不锈钢的消费量呈快速增长的趋势。可是,目前国内彩色不锈钢的生产工艺基本都采用间歇式着色方式,其突出缺点有：工艺步骤多,智能化程度低,生产效率低等。因此,本论文从着色工艺简单、智能化程度高、生产效率高的目的出发,研究了不锈钢卷带连续着色新工艺。并对活化、微机监控系统、卷带着色溶液添加剂的开发及连续卷带着色产品质量控制、设备开发方面进行了较详细地研究。同时以430不锈钢卷带和201不锈钢卷带为原料进行了连续着色中试实验。主要研究内容如下：以430不锈钢为例,研究了430不锈钢化学活化和电化学活化的电位、时间、不锈钢表面活状态之间的关系。结果表明：1.不论化学活化还是电化学活化,当不锈钢电极电位达到稳定时不锈钢表面的活状态好且基本一致；2.化学活化时,由于不锈钢表面的状况不同,不锈钢表面活化状态很难在相同时间内达到一致,相反,电化学活化时,由于外加电流的作用,可以使不锈钢表面的活化状态在相同的时间内达到一致。因此,显然只有电化学活化更能满足连续活化的要求。根据电位差控制原理,开发了不锈钢着色微机监控系统,并研究了其在不锈钢化学着色中的应用。结果表明：1.不锈钢着色微机监控系统解决了彩色不锈钢颜色重现性问题,实现了不锈钢化学着色反应进程的跟踪与颜色控制；2.不锈钢着色微机监控系统使化学着色影响因素的研究更加方便、可靠；3.不锈钢着色微机监控系统可以应用于着色液变化的快速检测,为着色液的调整维护提供依据。以201不锈钢为例,应用不锈钢着色微机监控系统对不锈钢卷带连续着色添加剂进行了研究。结果表明：添加剂A具有明显的缩短着色时间且改善着色膜质量的作用,这有利于不锈钢卷带连续着色快速获得终点颜色；紫红色201彩色不锈钢的配方中必须加入添加剂B;紫红色和绿色201彩色不锈钢的配方中必须加入添加剂C；添加剂D具有延长着色时间的作用,有利于获得着色终点前颜色,另外,巧克力色201彩色不锈钢的配方中必须加入添加剂D。按照不锈钢卷带连续着色工艺的要求,设计开发了不锈钢卷带连续着色实验线,并用不锈钢卷带连续着色实验线分别对430不锈钢卷带和201不锈钢卷带进行了连续着色研究,成功得到了茶色、蓝色、金黄色和紫红色的430不锈钢卷带以及黑色和巧克力色的201不锈钢卷带。并用动电位扫描测试和磨耗测试手段对这些彩色不锈钢卷带样品进行了性能测试.结果表明：着色后的不锈钢的耐蚀性前和耐磨性能都得到了提高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 彩色不锈钢
• 1.1.1 彩色不锈钢的发展历程及国内外的研究现状
• 1.1.2 彩色不锈钢的着色方法概述
• 1.1.3 彩色不锈钢的成膜机理
• 1.1.4 彩色不锈钢的显色原理
• 1.2 不锈钢着色常用方法
• 1.2.1 化学着色法
• 1.2.1.1 碱性着色法
• 1.2.1.2 硫化法
• 1.2.1.3 熔盐氧化法
• 1.2.1.4 酸性氧化法
• 1.2.2 电化学法
• 1.2.2.1 电流法
• 1.2.2.2 电位法
• 1.3 不锈钢化学着色的控制方法
• 1.3.1 温度时间控制法
• 1.3.2 电位差控制法
• 1.4 硬化处理
• 1.4.1 坚膜处理
• 1.4.2 封闭
• 1.5 彩色不锈钢的发展方向
• 1.5.1 连续着色法
• 1.5.2 绿色着色法
• 1.5.3 彩色不锈钢的抗污处理
• 1.6 本论文设计思路及主要研究内容
• 第二章 不锈钢卷带连续活化工艺研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验
• 2.2.1 实验试剂、材料与仪器
• 2.2.2 工艺流程
• 2.2.3 碱洗除油
• 2.2.4 活化实验
• 2.2.4.1 化学活化
• 2.2.4.2 电化学活化
• 2.2.5 着色实验
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 化学活化
• 2.3.2 电化学活化
• 2.3.3 添加剂柠檬酸的作用
• 2.3.4 化学活化与电化学活化的比较
• 2.4 本章小结
• 第三章 不锈钢表面着色微机监控系统及其在不锈钢化学着色中的应用研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验
• 3.2.1 实验试剂、材料与仪器
• 3.2.2 工艺流程
• 3.3 微机监控系统
• 3.3.1 微机监控系统设计
• 3.3.1.1 控制原理
• 3.3.1.2 传感器（参比电极）的选择
• 3.3.1.3 软件特点
• 3.3.1.4 软件创新
• 3.3.1.5 控制界面及操作说明
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 颜色控制
• 3.4.2 温度对着色的影响
• 3.4.3 活化对着色的影响
• 3.4.4 添加剂对着色的影响
• 3.4.5 着色液变化的影响
• 3.5 本章小结
• 第四章 不锈钢卷带连续着色添加剂的研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验试剂、仪器与材料
• 4.2.2 工艺流程
• 4.2.3 化学着色添加剂正交实验
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 着色正交实验结果
• 4.3.2 添加剂对着色时间的影响研究
• 4.3.3 添加剂对着色膜质量的影响
• 4.3.4 添加剂A,B,C,D的对各终点颜色的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 不锈钢卷带连续着色实验线
• 5.1 不锈钢卷带连续着色原理
• 5.2 不锈钢卷带连续着色实验线的设计思路
• 5.3 本工作的不锈钢卷带连续着色实验线的设备介绍
• 5.3.1 不锈钢卷带连续着色实验线的组成
• 5.3.1.1 碱洗除油
• 5.3.1.2 活化
• 5.3.1.3 着色部分
• 5.3.1.4 坚膜部分
• 5.3.1.5 封闭部分
• 5.3.1.6 烘干
• 5.3.1.7 动力系统
• 5.3.1.8 张力控制部分
• 5.4 不锈钢卷带连续着色实验线的主要的技术参数
• 第六章 430不锈钢卷带连续着色实验
• 6.1 引言
• 6.2 实验仪器、材料和化学药品
• 6.3 实验步骤
• 6.4 结果与讨论
• 6.4.1 第一组实验：着色终点前颜色
• 6.4.1.1 彩色430不锈钢卷带的终点前颜色
• 6.4.1.2 带钢运动对着色的影响
• 6.4.1.3 带钢运动对坚膜的影响
• 6.4.1.4 较难得到绿色彩色不锈钢卷带的分析
• 6.4.1.5 极化曲线
• 6.4.1.6 着色膜的磨耗测试
• 6.4.2 第二组：终点颜色
• 6.4.2.1 彩色430不锈钢卷带的终点后颜色
• 6.4.2.2 激光加热对着色速度的影响
• 6.4.2.3 极化曲线
• 6.4.2.4 着色膜的磨耗测试
• 6.4.2.5 着色终点前着色膜与着色终点后着色膜的SEM比较
• 6.4.2.6 坚膜前后紫红色彩色不锈钢着色膜SEM照片对比
• 6.5 本章小结
• 第七章 201不锈钢卷带连续着色工艺
• 7.1 引言
• 7.2 实验仪器、材料和化学药品
• 7.3 实验结果与讨论
• 7.3.1 彩色201不锈钢卷带的颜色
• 7.3.2 极化曲线
• 7.3.3 着色膜的磨耗测试
• 7.4 本章小结
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 硕士期间发表的论文
• 致谢