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氧化膜为什么能使不锈钢呈现不同色彩

【分类】化学
【答案】现代建筑装饰和生活用品要实现“多样化、高级化、个性化”，需要色彩鲜艳，具有艺术魅力的不锈钢
为了适应广大群众对美化生活的需要，各国科学家正在打破传统观念，探索研究钢铁彩色化
彩色不锈钢的问世给人们带来希望
彩色不锈钢并非喷上一层油漆，因为这样会丧失不锈钢的固有金属光泽，而且油漆容易脱落
目前主要采用酸性浴氧化着色法，主要包括着色处理和硬膜处理两个工序，在不锈钢表面形成一层无色透明的氧化膜
无色透明的氧化膜何以使不锈钢呈现不同色彩呢？
其原理如肥皂泡在水上油膜可呈现出彩虹似的颜色那样，是光的一种干涉现象
原来，白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色组成的复色光
当一束平行光线照射到氧化膜表面，一部分光线Il进入氧化膜，再从下表面反射回来，共同形成干涉光I
如果干涉光中两列光波正好是波峰与波峰或波谷与波谷相遇，则使光波的振动加强；相反，如果波峰与波谷相遇，则使光波的振动减弱
白光产生上述干涉现象后，究竟哪种颜色的光波被加强了，主要取决于氧化膜的厚度
当氧化膜的厚度从0.2微米增加到0.4微米，则相应显示蓝色一金色一红色一绿色
彩色不镑钢在保持其固有金属光泽前提下，具有色调艳丽、柔和、自然的特点，在长时间紫外线照射下会褪色
彩色不锈钢在工业污染的环境中和海水里进行长达6年的暴露试验，几乎未被腐蚀
实践证明，彩色不锈钢的耐腐蚀性超过了未着色的不锈钢
彩色不锈钢能在沸水中浸泡28天，在150℃干燥条件下暴露35天，在200℃以上直至300℃的短时间内，仍能保持原有的色调和光泽，说明彩色不锈钢具有良好的耐热性彩色不锈钢的耐磨试验目前还没有一种标准方法，通常可进行橡皮摩擦试验和钢针刻痕试验
试验表明，着色氧化膜能经受带500克负荷的橡皮摩擦200次以上而未被擦穿；能经受带50～120克负荷的钢针刻划而不划穿
家用烟灰缸经两年以上的使用试验，没有明显的磨损现象
彩色不锈钢的氧化膜非常致密，吸附力强
它能经受180℃的疲劳弯曲试验，直至不锈钢产生断裂，而氧化膜仍未剥落，故可进行冲压成型
但在变形程度大的加工中，在延伸部分产生变色现象
应先压制成型再进行着色处理，或采取其它保护氧化膜的措施
酸性浴氧化着色工艺，是1972年由英国际镍公司首先提出专利权，其工业产品于1972年投放市场
近年来，彩色不锈钢的应用日益广泛
在我国台湾省台北市的亚洲信托大楼，其外壁和窗框均采用金色不锈钢制成；在美国华盛顿的国立宇航博物馆，高耸着一座30米高的钢铁结构塔，也是采用彩色不锈钢建造的；在美国得克萨斯州休斯敦市的21层彩色不锈钢大楼，由于阳光入射角的改变，从早到晚可以显示七种颜色的连续变化和相互焊映，+分壮观，深受人们的喜爱
彩色不锈钢不仅可用于高层建筑、商品广告、陈列橱窗、家用器具、体育用品、工艺美术，还可用于太阳能吸收装置、照相机、钟表、车辆和精密机械等零部件，被广泛作为理想的消费材料和生产材料

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