镀锌层硅酸盐钝化膜色彩定量表征方法研究
发布时间：2022-02-22 16:11
电镀锌彩色钝化工艺是目前应用最为广泛的金属防腐蚀方法之一,但是人们对钝化膜外观颜色的研究十分缺乏,钝化膜颜色的表征手段相对落后,传统目视法无法建立统一、科学、准确的表征体系,制约彩色钝化工艺的更广泛应用。本文针对镀锌硅酸盐彩色钝化体系,创造性的采用CIE Lab均匀颜色系统表征钝化膜层的颜色属性,包括亮度值L,色度值ab,彩度值C和色调角h,选择CIE Lab色差公式表征不同颜色的色差,引入CIE Yxy色度图形象直观的标定钝化膜颜色的整体趋向和变化,构建了彩色钝化膜外观颜色的定量表征方法。通过单因素实验法和正交实验法进一步优化硅酸盐钝化体系,结合外观色彩定量表征,分析工艺和组分对颜色的影响规律,得出最佳组分和工艺条件为:Na2SiO3 30g/L、H2SO4 5mL/L、单宁酸8g/L、CuSO4 0.5g/L、NaNO3 10g/L、硫脲5g/L、H3PO4 8mL/L、H2O...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光线干涉原理图
第一章绪论9光的半波长的奇数倍时，就会产生衍射现象。当入射光的能量不变时，钝化膜外观颜色根据钝化膜厚度、膜层折射和反射率、膜层成分和含量的变化而产生不同的颜色。如图1.2所示为十二色相环，根据波长的不同主要分为12种颜色，图中位置相对的两种颜色互为补色。图1.2十二色相环Figure1.2TwelveHueRing当铬酸盐钝化膜厚度值比较小时，经过膜层表面反射出来的光线在波长较短的蓝色区域发生衍射，膜层显示为蓝色的补色黄色；膜层厚度进一步增加，波长较长的绿光发生干涉现象，使绿色发生弱化，因此膜层呈现红紫色。以此类推，当膜层达到最大厚度时，波长最长的红色光发生干涉现象，钝化膜显示绿色。继续增加膜厚，使厚度超出光线发生干涉的范围，则反射光线减弱，同时光的相干衍射行为也减弱，导致彩色消失。相反，通过对颜色的表征可以计算转化膜的厚度，并具有一定的对应关系，曾建华等[27]基于颜色粗略表征MoS2层的厚度，根据膜干涉原理，MoS2厚度影响复合结构的反射光谱，使MoS2层显示不同的颜色，通过比较机械剥离获得的MoS2层的颜色与在模拟计算中获得的颜色，可粗略估计MoS2层的厚度。无铬钝化膜的显色机理同样也是由表面元素组成和光的干涉现象共同决定，但是相对铬酸盐转化膜复杂，且研究相对较少。范云鹰等[12]提出了硅酸盐钝化膜的颜色和所添加的彩色添加剂有关，证实了彩色的出现与表面元素和厚度有密切的关系。丁楠等[28]采用的目视法描述钛盐钝化膜的外观颜色，考查了钝化工艺对钝化膜外观色泽的影响情况，通过钛盐钝化液制备的化学转化膜具有黄色，蓝色，紫色，绿色等多种颜色，并且受钝化工艺参数的不同而颜色的显示也不同，得出了钝化膜的外观颜色和钝化工艺具有一定的对应关系的结果，但没有明确指出具
伪浠?蓟嵊跋焐?矢兄??ü?刂?照明光源和观察者的不变，物体的表面性质将决定我们所感知到的色彩[30]。物体的表面性质不同，因此对光源光谱调制后的反射光谱也不同，物质不同反射光谱或者透射光谱也不同，就会有不同的颜色感知，固定的光源光谱被不同物体的反射光谱或者透射光谱调制后，固定的观察者就会呈现出不同的颜色感知。物质被可见光照射时，有的波长的光被吸收，有的波长的光被反射，进入人的眼睛，这时候就会显示出吸收波长光颜色的补色，可见光波长的范围大致是390nm-770nm之间，不同的波长对应不同的颜色，如图1.3所示[31]。我们每天看到的大多数物体的颜色是被动反射光，生活中很难有单色光，大都是各种波长的光综合作用的复色光，即色彩都不是最饱和的。图1.3可见光光谱色相图Figure1.3Huespectrumofvisiblelightspectrum
【参考文献】：
期刊论文
[1]镀锌板表面钝化技术的应用现状及研究进展[J]. 朱永胜,刘胜林,李锋,董佑邦. 热加工工艺. 2018(16)
[2]镀锌层硅酸盐钝化膜的现状及展望[J]. 李移乐,黄婷,张筠欣,任海晶,程雯. 当代化工. 2017(10)
[3]物质显色的内在规律及机理[J]. 梁莉莉,郑子山. 闽南师范大学学报(自然科学版). 2017(02)
[4]浅谈几种常见的表面处理技术[J]. 李帅伦. 河北农机. 2017(08)
[5]一种基于CIE Lab颜色空间的涂层颜色验收标准的制定方法[J]. 范建平. 山东工业技术. 2017(08)
[6]基于CIELAB色空间的红葡萄酒颜色直观表征[J]. 李运奎,韩富亮,张予林,王华. 农业机械学报. 2017(06)
[7]镀锌无铬钝化液的研究进展[J]. 张琪,伍林,饶文昊,陈亚桥,丁建强,李泽亚,刘盈,张军锋,舒莎莎. 材料保护. 2017(03)
[8]基于孟塞尔系统岩石颜色定量分析研究[J]. 黄昌杰,张金川,丁文龙,雷华蕊,范慧达. 科学技术与工程. 2016(25)
[9]计算机视觉在定量描述茶叶色泽变化中的应用研究[J]. 周亚罗,许金钢,刘文广. 福建茶叶. 2016(05)
[10]颜色测量和中文命名[J]. 高晓天,石红,滕越. 上海计量测试. 2016(02)
博士论文
[1]锌基材料的环保型无铬钝化剂研究[D]. 方达经.武汉大学 2009
硕士论文
[1]电镀锌无铬钛盐彩色钝化工艺及显色机理研究[D]. 王波.昆明理工大学 2016
[2]镀锌层硅酸盐无铬彩色钝化工艺研究[D]. 杨晓科.昆明理工大学 2012
[3]电镀锌硅酸盐钝化工艺及机理研究[D]. 闫磊.昆明理工大学 2008
本文编号：3639798
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光线干涉原理图
第一章绪论9光的半波长的奇数倍时，就会产生衍射现象。当入射光的能量不变时，钝化膜外观颜色根据钝化膜厚度、膜层折射和反射率、膜层成分和含量的变化而产生不同的颜色。如图1.2所示为十二色相环，根据波长的不同主要分为12种颜色，图中位置相对的两种颜色互为补色。图1.2十二色相环Figure1.2TwelveHueRing当铬酸盐钝化膜厚度值比较小时，经过膜层表面反射出来的光线在波长较短的蓝色区域发生衍射，膜层显示为蓝色的补色黄色；膜层厚度进一步增加，波长较长的绿光发生干涉现象，使绿色发生弱化，因此膜层呈现红紫色。以此类推，当膜层达到最大厚度时，波长最长的红色光发生干涉现象，钝化膜显示绿色。继续增加膜厚，使厚度超出光线发生干涉的范围，则反射光线减弱，同时光的相干衍射行为也减弱，导致彩色消失。相反，通过对颜色的表征可以计算转化膜的厚度，并具有一定的对应关系，曾建华等[27]基于颜色粗略表征MoS2层的厚度，根据膜干涉原理，MoS2厚度影响复合结构的反射光谱，使MoS2层显示不同的颜色，通过比较机械剥离获得的MoS2层的颜色与在模拟计算中获得的颜色，可粗略估计MoS2层的厚度。无铬钝化膜的显色机理同样也是由表面元素组成和光的干涉现象共同决定，但是相对铬酸盐转化膜复杂，且研究相对较少。范云鹰等[12]提出了硅酸盐钝化膜的颜色和所添加的彩色添加剂有关，证实了彩色的出现与表面元素和厚度有密切的关系。丁楠等[28]采用的目视法描述钛盐钝化膜的外观颜色，考查了钝化工艺对钝化膜外观色泽的影响情况，通过钛盐钝化液制备的化学转化膜具有黄色，蓝色，紫色，绿色等多种颜色，并且受钝化工艺参数的不同而颜色的显示也不同，得出了钝化膜的外观颜色和钝化工艺具有一定的对应关系的结果，但没有明确指出具
伪浠?蓟嵊跋焐?矢兄??ü?刂?照明光源和观察者的不变，物体的表面性质将决定我们所感知到的色彩[30]。物体的表面性质不同，因此对光源光谱调制后的反射光谱也不同，物质不同反射光谱或者透射光谱也不同，就会有不同的颜色感知，固定的光源光谱被不同物体的反射光谱或者透射光谱调制后，固定的观察者就会呈现出不同的颜色感知。物质被可见光照射时，有的波长的光被吸收，有的波长的光被反射，进入人的眼睛，这时候就会显示出吸收波长光颜色的补色，可见光波长的范围大致是390nm-770nm之间，不同的波长对应不同的颜色，如图1.3所示[31]。我们每天看到的大多数物体的颜色是被动反射光，生活中很难有单色光，大都是各种波长的光综合作用的复色光，即色彩都不是最饱和的。图1.3可见光光谱色相图Figure1.3Huespectrumofvisiblelightspectrum
【参考文献】：
期刊论文
[1]镀锌板表面钝化技术的应用现状及研究进展[J]. 朱永胜,刘胜林,李锋,董佑邦. 热加工工艺. 2018(16)
[2]镀锌层硅酸盐钝化膜的现状及展望[J]. 李移乐,黄婷,张筠欣,任海晶,程雯. 当代化工. 2017(10)
[3]物质显色的内在规律及机理[J]. 梁莉莉,郑子山. 闽南师范大学学报(自然科学版). 2017(02)
[4]浅谈几种常见的表面处理技术[J]. 李帅伦. 河北农机. 2017(08)
[5]一种基于CIE Lab颜色空间的涂层颜色验收标准的制定方法[J]. 范建平. 山东工业技术. 2017(08)
[6]基于CIELAB色空间的红葡萄酒颜色直观表征[J]. 李运奎,韩富亮,张予林,王华. 农业机械学报. 2017(06)
[7]镀锌无铬钝化液的研究进展[J]. 张琪,伍林,饶文昊,陈亚桥,丁建强,李泽亚,刘盈,张军锋,舒莎莎. 材料保护. 2017(03)
[8]基于孟塞尔系统岩石颜色定量分析研究[J]. 黄昌杰,张金川,丁文龙,雷华蕊,范慧达. 科学技术与工程. 2016(25)
[9]计算机视觉在定量描述茶叶色泽变化中的应用研究[J]. 周亚罗,许金钢,刘文广. 福建茶叶. 2016(05)
[10]颜色测量和中文命名[J]. 高晓天,石红,滕越. 上海计量测试. 2016(02)
博士论文
[1]锌基材料的环保型无铬钝化剂研究[D]. 方达经.武汉大学 2009
硕士论文
[1]电镀锌无铬钛盐彩色钝化工艺及显色机理研究[D]. 王波.昆明理工大学 2016
[2]镀锌层硅酸盐无铬彩色钝化工艺研究[D]. 杨晓科.昆明理工大学 2012
[3]电镀锌硅酸盐钝化工艺及机理研究[D]. 闫磊.昆明理工大学 2008
本文编号：3639798
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