स्टेनलेस स्टील का हमारे दैनिक जीवन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। बाज़ार में इतनी सारी धातु सतह उपचार विधियाँ उपलब्ध हैं, स्टेनलेस स्टील के लिए कौन सी विधियाँ उपयुक्त हैं? पहला कदम मुख्य उद्देश्य की पहचान करना है: क्या यह उपस्थिति और बनावट को बढ़ाना, संक्षारण प्रतिरोध में सुधार करना, कार्यात्मक गुणों (जैसे पहनने के प्रतिरोध और विरोधी स्थैतिक गुणों) को अनुकूलित करना है, या उद्योग मानकों को पूरा करना है (जैसे कि खाद्य और चिकित्सा उद्योगों के लिए)? उपचार के उद्देश्य और प्रक्रिया के सिद्धांतों के आधार पर, स्टेनलेस स्टील के सतह उपचार को चार प्रमुख प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है: सतह चौरसाई, रासायनिक रूपांतरण उपचार, कोटिंग / चढ़ाना उपचार, और कार्यात्मक सतह संशोधन।
सतह के खुरदरेपन (रा) को अनुकूलित करने के लिए सतह के दोष (जैसे कि गड़गड़ाहट, खरोंच और ऑक्साइड स्केल) को भौतिक या यांत्रिक तरीकों से हटा दिया जाता है। इस उपचार को दो मुख्य दिशाओं में विभाजित किया गया है: "मैट/ब्रश" और "मिरर फ़िनिश", और यह सबसे बुनियादी और व्यापक रूप से लागू विधि है।
रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से स्टेनलेस स्टील की सतह पर एक सघन ऑक्साइड फिल्म/पैसिवेशन फिल्म उत्पन्न होती है। यह अतिरिक्त कोटिंग की आवश्यकता के बिना और भाग के आयाम (फिल्म की मोटाई आमतौर पर 0.1-1μm है) को बदले बिना संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाता है, जिससे यह सटीक भागों के लिए उपयुक्त हो जाता है।
सतह पर सीआर तत्व को ऑक्सीकरण करने और एक सीआर₂O₃ निष्क्रियता फिल्म (लगभग 2-5 एनएम की मोटाई) बनाने के लिए स्टेनलेस स्टील को नाइट्रिक एसिड समाधान (या साइट्रिक एसिड, क्रोमेट समाधान, जो पर्यावरण के अनुकूल हैं) में डुबोया जाता है। यह फिल्म आधार सामग्री को हवा और नमी के संपर्क में आने से रोकती है, जिससे संक्षारण प्रतिरोध में काफी सुधार होता है।
रासायनिक ऑक्सीकरण (जैसे क्षारीय ऑक्सीकरण समाधान) या इलेक्ट्रोकेमिकल ऑक्सीकरण के माध्यम से निष्क्रियता फिल्म के आधार पर एक रंगीन ऑक्साइड फिल्म उत्पन्न होती है। फिल्म का रंग उसकी मोटाई (नीला, बैंगनी, लाल, हरा, आदि) से निर्धारित होता है, जो सजावटी और संक्षारण प्रतिरोधी गुण (फिल्म की मोटाई 5-20μm) दोनों प्रदान करता है।
जब स्टेनलेस स्टील का अंतर्निहित संक्षारण प्रतिरोध और पहनने का प्रतिरोध अपर्याप्त होता है, तो अत्यधिक वातावरण (जैसे उच्च तापमान, मजबूत एसिड और उच्च पहनने) की मांगों को पूरा करने के लिए "कोटिंग" या "जमा" तरीकों के माध्यम से कार्यात्मक परतें जोड़ी जाती हैं।
निर्वात वातावरण में, धातु लक्ष्य सामग्री (जैसे Ti, Cr, Zr) को कठोर फिल्म (जैसे TiN टाइटेनियम नाइट्राइड, CrN क्रोमियम नाइट्राइड) बनाने के लिए वाष्पीकरण, स्पटरिंग या आयनीकरण के माध्यम से स्टेनलेस स्टील की सतह पर जमा किया जाता है।
सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) और एल्यूमीनियम नाइट्राइड (AlN) जैसी सिरेमिक फिल्में उच्च तापमान (800-1200 ℃) पर स्टेनलेस स्टील की सतह के साथ गैसीय अभिकारकों की प्रतिक्रिया के माध्यम से उत्पन्न होती हैं, जिनकी फिल्म मोटाई 5-20μm होती है।
कार्बनिक रेजिन (जैसे एपॉक्सी रेजिन, पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन पीटीएफई, फ्लोरोकार्बन पेंट) को इन्सुलेशन, मौसम प्रतिरोधी या नॉन-स्टिक परत बनाने के लिए छिड़काव या इलेक्ट्रोफोरेटिक जमाव के माध्यम से सतह पर लगाया जाता है।
यह कोटिंग एक नैनो-जमाव प्रक्रिया का उपयोग करती है जो तरल-चरण और वाष्प-चरण जमाव को जोड़ती है, जिसके परिणामस्वरूप आयन-स्तरीय घनत्व होता है। यह तापीय चालकता और ऊष्मा अपव्यय में उल्लेखनीय रूप से सुधार करता है, -120°C और 300°C के बीच दीर्घकालिक उपयोग के लिए उपयुक्त है, और इसकी स्थिर और नियंत्रणीय मोटाई ±1 माइक्रोन है। यह कम तापमान वाले संघनन और ठंढ को रोकता है, स्थैतिक-विरोधी और संक्षारण-प्रतिरोधी है।
विशेष आवश्यकताओं (जैसे जीवाणुरोधी, प्रवाहकीय, या हाइड्रोफोबिक गुण) को पूरा करने के लिए, "कार्यात्मक अनुकूलन" प्राप्त करने के लिए सतह की सूक्ष्म संरचना या संरचना को भौतिक या रासायनिक साधनों के माध्यम से बदल दिया जाता है।
सिल्वर आयन (Ag⁺), कॉपर आयन (Cu²⁺) को सतह पर जमा किया जाता है या डोप किया जाता है, या जीवाणुरोधी रेजिन (जैसे सिल्वर-लोडेड एपॉक्सी रेजिन) लगाया जाता है। ये धातु आयन बैक्टीरिया कोशिका झिल्ली को बाधित करते हैं, ई.कोली और स्टैफिलोकोकस ऑरियस के विकास को रोकते हैं।
लेजर उत्कीर्णन या कम-सतह-ऊर्जा सामग्री (जैसे पॉलीडिमिथाइलसिलोक्सेन पीडीएमएस) के अनुप्रयोग के माध्यम से सतह पर सूक्ष्म अवतल-उत्तल संरचनाएं बनाई जाती हैं। इसके परिणामस्वरूप संपर्क कोण 150° से अधिक हो जाता है, जिससे पानी की बूंदें बनती हैं और लुढ़क जाती हैं, जिससे "स्वयं-सफाई" प्रभाव प्राप्त होता है।
तांबा, निकल, चांदी (चालकता के लिए) या पर्मालोय (चुंबकत्व के लिए) को स्टेनलेस स्टील की सतह पर इसके स्वाभाविक रूप से खराब प्रवाहकीय/चुंबकीय गुणों की भरपाई के लिए इलेक्ट्रोप्लेटेड किया जाता है।
