Қара оксид немесе қара түс – қара материалдар, тот баспайтын болат, мыс және мыс негізіндегі қорытпалар, мырыш, ұнтақ металдар және күміс дәнекерлеу үшін конверсиялық жабын.[1]Ол жұмсақ коррозияға төзімділікті қосу, сыртқы көрініс үшін және жарықтың шағылысуын азайту үшін қолданылады.[2]Максималды коррозияға төзімділікке жету үшін қара оксид маймен немесе балауызбен сіңдірілген болуы керек.[3]Оның басқа жабындарға қарағанда артықшылықтарының бірі - оның ең аз жиналуы.
1. Қара материал
Стандартты қара оксид магнетит (Fe3O4) болып табылады, ол бетінде механикалық тұрғыдан тұрақты және қызыл оксидке (тот) Fe2O3 қарағанда жақсы коррозиядан қорғауды қамтамасыз етеді.Қара оксидті қалыптастырудың заманауи өнеркәсіптік тәсілдері төменде сипатталған ыстық және орташа температуралық процестерді қамтиды.Оксидті анодтау кезінде электролиттік процесс арқылы да жасауға болады.Дәстүрлі әдістер көктеу туралы мақалада сипатталған.Олар тарихи қызығушылық тудырады, сонымен қатар әуесқойларға аз жабдықпен және улы химикаттарсыз қауіпсіз қара оксидті қалыптастыру үшін пайдалы.
Төменде сипатталған төмен температуралы оксид конверсиялық жабын болып табылмайды — төмен температуралық процесс темірді тотықтырмайды, бірақ мыс селен қосылысын тұндырады.
1.1 Ыстық қара оксид
Материалдың бетін магнетитке (Fe3O4) айналдыру үшін 141 °C (286 °F) температурада натрий гидроксиді, нитраттар және нитриттердің ыстық ванналары қолданылады.Будың жарылуын болдырмас үшін дұрыс басқару элементтерімен ваннаға суды мезгіл-мезгіл қосу керек.
Ыстық қаралау бөлікті әртүрлі резервуарларға батыруды қамтиды.Дайындама әдетте резервуарлар арасында тасымалдау үшін автоматтандырылған бөлшектерді тасымалдаушылармен «батырылады».Бұл резервуарларда ретімен сілтілі тазартқыш, су, 140,5 °C (284,9 °F) күйдіргіш сода (қаралау қоспасы) және ең соңында әдетте май болып табылатын тығыздағыш бар.Каустикалық сода және жоғары температура металдың бетінде Fe2O3 (қызыл оксид; тот) орнына Fe3O4 (қара оксид) түзілуіне әкеледі.Қызыл оксидке қарағанда физикалық тұрғыдан тығызырақ болғанымен, жаңа қара оксид кеуекті болып табылады, сондықтан қыздырылған бөлікке май жағылады, ол оны «шөгу» арқылы тығыздайды.Комбинация дайындаманың коррозиясын болдырмайды.Қараңғылаудың көптеген артықшылықтары бар, негізінен:
Қаралауды үлкен партиялармен жасауға болады (кішкентай бөліктер үшін өте қолайлы).
Ешқандай өлшемдік әсер жоқ (қаралау процесі қалыңдығы шамамен 1 мкм қабат жасайды).
Бұл бояу және электропласть сияқты коррозиядан қорғаудың ұқсас жүйелеріне қарағанда әлдеқайда арзан.
Ыстық қара оксид үшін ең көне және кеңінен қолданылатын спецификация MIL-DTL-13924 болып табылады, ол әртүрлі субстраттарға арналған процестердің төрт класын қамтиды.Балама сипаттамаларға AMS 2485, ASTM D769 және ISO 11408 кіреді.
Бұл театрлық қолданбалар мен ұшу эффектілері үшін сым арқандарды қаралау үшін қолданылатын процесс.
1.2 Орташа температурадағы қара оксид
Ыстық қара оксид сияқты, орташа температурадағы қара оксид металдың бетін магнетитке (Fe3O4) айналдырады.Дегенмен, орташа температурадағы қара оксид 90–120 °C (194–248 °F) температурада қара түске боялады, бұл ыстық қара оксидке қарағанда айтарлықтай аз.Бұл тиімді, себебі ол ерітіндінің қайнау температурасынан төмен, яғни күйдіргіш түтіндер пайда болмайды.
Орташа температурадағы қара оксиді ыстық қара оксидпен салыстыруға болатындықтан, ол MIL-DTL-13924, сондай-ақ AMS 2485 әскери спецификациясына жауап бере алады.
1.3 Суық қара оксид
Бөлме температурасындағы қара оксид деп те аталатын суық қара оксид 20–30 °C (68–86 °F) температурада қолданылады.Бұл оксидті түрлендіру жабыны емес, керісінше тұндырылған мыс селен қосылысы.Суық қара оксид жоғары өнімділікті қамтамасыз етеді және үйдегі қара түсті бояуға ыңғайлы.Бұл жабын оксидті түрлендіруге ұқсас түсті береді, бірақ оңай сүртіледі және тозуға төзімділігі азырақ.Майды, балауызды немесе лакты қолдану коррозияға төзімділікті ыстық және орташа температурамен теңестіреді.Суық қара оксид процесіне арналған бір қолданба болатқа (болатқа арналған патина) құрал-саймандар мен архитектуралық әрлеуде болады.Ол сондай-ақ суық көгеру ретінде белгілі.
2. Мыс
Мешін оксидінің спекулярлық шағылысуы.svg
Мысқа арналған қара оксид, кейде Ebonol C сауда атауымен белгілі, мыс бетін күкірт оксидіне айналдырады.Процесс жұмыс істеу үшін бетінде кем дегенде 65% мыс болуы керек;90%-дан аз мыс бар мыс беттері үшін алдымен активтендіргіш өңдеумен алдын ала өңдеу керек.Дайын жабын химиялық тұрақты және өте жабысқақ.Ол 400 °F (204 °C) дейін тұрақты;осы температурадан жоғары жабын негізгі мыстың тотығуына байланысты бұзылады.Коррозияға төзімділікті арттыру үшін бетті майлау, лактау немесе балауызбен жабуға болады.Ол сондай-ақ бояу немесе эмаль төсеу үшін алдын ала өңдеу ретінде қолданылады.Беткі қабат әдетте атласты болады, бірақ оны мөлдір жылтыр эмальмен жабу арқылы жылтырға айналдыруға болады.
Микроскопиялық масштабта жарықты ұстап тұратын және сіңіргіштігін арттыратын беткі қабатта дендриттер пайда болады.Осы қасиетіне байланысты жабын аэроғарышта, микроскопияда және жарықтың шағылысуын азайту үшін басқа оптикалық қолданбаларда қолданылады.
Баспа схемаларында (ПХД) қара оксидті пайдалану шыны талшықты ламинат қабаттарының жақсы адгезиясын қамтамасыз етеді.ПХД құрамында гидроксид, гипохлорит және купрат бар ваннаға батырылады, ол барлық үш компонентте де таусылады.Бұл қара мыс оксидінің ішінара купраттан және ішінара ПХД мыс схемасынан келетінін көрсетеді.Микроскопиялық зерттеу кезінде мыс (I) оксидінің қабаты жоқ.
Қолданылатын АҚШ-тың әскери спецификациясы MIL-F-495E болып табылады.
3. Тот баспайтын болат
Тот баспайтын болатқа арналған ыстық қара оксид күйдіргіш, тотықтырғыш және күкірт тұздарының қоспасы болып табылады.Ол 300 және 400 серияларын және жауын-шашынмен шыңдалған 17-4 PH тот баспайтын болаттан жасалған қорытпаларды қарайды.Ерітінді шойынға және жұмсақ төмен көміртекті болатта қолдануға болады.Алынған әрлеу MIL-DTL–13924D 4 класс әскери сипаттамасына сәйкес келеді және тозуға төзімділікті ұсынады.Қара оксидті бояу көздің шаршауын азайту үшін жарықты қарқынды ортада хирургиялық құралдарда қолданылады.
Тот баспайтын болатты бөлме температурасында қаралау тот баспайтын болаттан жасалған бетке мыс-селенид шөгуінің автокаталитикалық реакциясы арқылы жүзеге асады.Ол азырақ тозуға төзімділікті және ыстық қаралау процесі сияқты коррозиядан қорғауды ұсынады.Бөлме температурасында қараңғылауға арналған бір қолданба архитектуралық әрлеуге арналған (тот баспайтын болатқа арналған патина).
4. Мырыш
Мырышқа арналған қара оксид сонымен қатар Ebonol Z сауда атауымен белгілі. Тағы бір өнім - Ultra-Blak 460, ол мырышпен қапталған және мырышталған беттерді хром мен мырыш құймаларын қолданбай-ақ қара түсті етеді.
Жіберу уақыты: 23 қараша 2021 ж