Црни оксид или поцрњење је премаз за конверзију за гвожђе материјале, нерђајући челик, бакар и легуре на бази бакра, цинк, метале у праху и сребрни лем.[1]Користи се за додавање благе отпорности на корозију, за изглед и минимизирање рефлексије светлости.[2]Да би се постигла максимална отпорност на корозију, црни оксид мора бити импрегниран уљем или воском.[3]Једна од његових предности у односу на друге премазе је минимално накупљање.
1. Гвоздени материјал
Стандардни црни оксид је магнетит (Фе3О4), који је механички стабилнији на површини и пружа бољу заштиту од корозије од црвеног оксида (рђе) Фе2О3.Савремени индустријски приступи формирању црног оксида укључују вруће и средњетемпературне процесе описане у наставку.Оксид се такође може формирати електролитичким процесом у елоксирању.Традиционалне методе су описане у чланку о плављењу.Они су историјски интересантни, а такође су корисни за хобисте да безбедно формирају црни оксид са мало опреме и без токсичних хемикалија.
Нискотемпературни оксид, који је такође описан у наставку, није превлака за конверзију – процес на ниској температури не оксидира гвожђе, већ таложи једињење бакра селена.
1.1 Врући црни оксид
Вруће купке од натријум хидроксида, нитрата и нитрита на 141 °Ц (286 °Ф) се користе за претварање површине материјала у магнетит (Фе3О4).Вода се мора периодично додавати у каду, са одговарајућим контролама како би се спречила експлозија паре.
Вруће црњење укључује потапање дела у различите резервоаре.Радни предмет се обично „урања“ помоћу аутоматизованих носача делова за транспорт између резервоара.Ови резервоари садрже, по реду, алкални чистач, воду, каустичну соду на 140,5 °Ц (284,9 °Ф) (смеша за црњење), и на крају заптивач, који је обично уље.Каустична сода и повишена температура узрокују да се на површини метала формира Фе3О4 (црни оксид) уместо Фе2О3 (црвени оксид; рђа).Док је физички гушћи од црвеног оксида, свежи црни оксид је порозан, па се уље затим наноси на загрејани део, који га заптива тако што „понује“ у њега.Комбинација спречава корозију радног предмета.Постоје многе предности црнења, углавном:
Црњење се може обавити у великим серијама (идеално за мале делове).
Нема значајног димензионалног утицаја (процес зацрњивања ствара слој дебљине око 1 µм).
Далеко је јефтинији од сличних система за заштиту од корозије, као што су фарбање и галванизација.
Најстарија и најчешће коришћена спецификација за врући црни оксид је МИЛ-ДТЛ-13924, која покрива четири класе процеса за различите подлоге.Алтернативне спецификације укључују АМС 2485, АСТМ Д769 и ИСО 11408.
Ово је процес који се користи за црњење жичаних ужади за позоришне апликације и ефекте летења.
1.2 Црни оксид средње температуре
Попут врућег црног оксида, црни оксид средње температуре претвара површину метала у магнетит (Фе3О4).Међутим, црни оксид средње температуре црни на температури од 90–120 °Ц (194–248 °Ф), што је знатно мање од врућег црног оксида.Ово је корисно јер је испод тачке кључања раствора, што значи да се не стварају каустичне паре.
Пошто је црни оксид средње температуре највише упоредив са врућим црним оксидом, он такође може задовољити војну спецификацију МИЛ-ДТЛ-13924, као и АМС 2485.
1.3 Хладни црни оксид
Хладни црни оксид, такође познат као црни оксид собне температуре, примењује се на температури од 20–30 °Ц (68–86 °Ф).То није превлака за конверзију оксида, већ таложено једињење селена бакра.Хладни црни оксид нуди већу продуктивност и погодан је за тамњење у кући.Овај премаз даје боју сличну оној коју има конверзија оксида, али има тенденцију да се лако брише и нуди мању отпорност на хабање.Примена уља, воска или лака доводи отпорност на корозију у рангу са врућим и средњим температурама.Једна примена за процес хладног црног оксида била би у алатној и архитектонској завршној обради на челику (патина за челик).Познато је и као хладно плавење.
2. Бакар
Спекуларна рефлексија бакровог оксида.свг
Црни оксид за бакар, понекад познат под трговачким именом Ебонол Ц, претвара површину бакра у бакров оксид.Да би процес функционисао, површина мора имати најмање 65% бакра;за бакарне површине које имају мање од 90% бакра мора се претходно претходно третирати активационим третманом.Готови премаз је хемијски стабилан и веома лепљив.Стабилан је до 400 °Ф (204 °Ц);изнад ове температуре превлака се деградира услед оксидације базног бакра.Да би се повећала отпорност на корозију, површина може бити науљена, лакирана или воском.Такође се користи као предтретман за фарбање или емајлирање.Површинска обрада је обично сатенска, али може постати сјајна премазивањем прозирним емајлом високог сјаја.
На микроскопској скали на површини се формирају дендрити, који задржавају светлост и повећавају апсорпцију.Због ове особине, премаз се користи у ваздухопловству, микроскопији и другим оптичким апликацијама како би се смањила рефлексија светлости.
У штампаним плочама (ПЦБ), употреба црног оксида обезбеђује бољу адхезију за слојеве ламината од фибергласа.ПЦБ се потопи у каду која садржи хидроксид, хипохлорит и купрат, који се исцрпљује у све три компоненте.Ово указује да црни бакарни оксид долази делимично из купрата, а делимично из бакарног кола ПЦБ-а.Под микроскопским прегледом, нема слоја бакар(И) оксида.
Применљива америчка војна спецификација је МИЛ-Ф-495Е.
3. Нерђајући челик
Врући црни оксид за нерђајући челик је мешавина каустичних, оксидационих и сумпорних соли.Зацрњује серије 300 и 400 и легуре нерђајућег челика очвршћене 17-4 ПХ.Решење се може користити на ливеном гвожђу и меком нискоугљеничном челику.Добијени завршни слој је у складу са војном спецификацијом МИЛ-ДТЛ–13924Д Цласс 4 и нуди отпорност на хабање.Завршна обрада црног оксида се користи на хируршким инструментима у окружењима са интензивним светлом како би се смањио замор очију.
Зацрњење на собној температури за нерђајући челик настаје ауто-каталитичком реакцијом таложења бакар-селенида на површини нерђајућег челика.Нуди мању отпорност на хабање и исту заштиту од корозије као и процес врућег поцрњења.Једна примена за тамњење на собној температури је у архитектонским завршним обрадама (патина за нерђајући челик).
4. Цинк
Црни оксид за цинк је такође познат под трговачким именом Ебонол З. Други производ је Ултра-Блак 460, који црни поцинковане и поцинковане површине без употребе икаквих хромираних и цинкованих одливака.
Време поста: 23.11.2021