काला ऑक्सीकरण सटीक प्रोटोटाइप

ब्लैक ऑक्साइड या ब्लैकनिंग लौह सामग्री, स्टेनलेस स्टील, तांबा और तांबा आधारित मिश्र धातु, जस्ता, पाउडर धातु और चांदी के सोल्डर के लिए एक रूपांतरण कोटिंग है। [1]इसका उपयोग हल्के संक्षारण प्रतिरोध, उपस्थिति के लिए, और प्रकाश प्रतिबिंब को कम करने के लिए किया जाता है। [2]अधिकतम संक्षारण प्रतिरोध प्राप्त करने के लिए ब्लैक ऑक्साइड को तेल या मोम के साथ संसेचित किया जाना चाहिए। [3]अन्य कोटिंग्स की तुलना में इसके फायदों में से एक इसका न्यूनतम बिल्डअप है।

1. लौह सामग्री
एक मानक ब्लैक ऑक्साइड मैग्नेटाइट (Fe3O4) है, जो सतह पर यांत्रिक रूप से अधिक स्थिर है और लाल ऑक्साइड (जंग) Fe2O3 की तुलना में बेहतर जंग संरक्षण प्रदान करता है।ब्लैक ऑक्साइड बनाने के आधुनिक औद्योगिक तरीकों में नीचे वर्णित गर्म और मध्य-तापमान प्रक्रियाएं शामिल हैं।एनोडाइजिंग में इलेक्ट्रोलाइटिक प्रक्रिया द्वारा ऑक्साइड भी बनाया जा सकता है।ब्लूइंग पर लेख में पारंपरिक तरीकों का वर्णन किया गया है।वे ऐतिहासिक रूप से रुचि रखते हैं, और शौकिया लोगों के लिए छोटे उपकरणों के साथ और जहरीले रसायनों के बिना सुरक्षित रूप से ब्लैक ऑक्साइड बनाने के लिए भी उपयोगी होते हैं।

निम्न तापमान ऑक्साइड, जिसे नीचे भी वर्णित किया गया है, एक रूपांतरण कोटिंग नहीं है - कम तापमान की प्रक्रिया लोहे को ऑक्सीकरण नहीं करती है, लेकिन तांबे के सेलेनियम यौगिक को जमा करती है।

1.1 गर्म काला ऑक्साइड
सामग्री की सतह को मैग्नेटाइट (Fe3O4) में बदलने के लिए 141 °C (286 °F) पर सोडियम हाइड्रॉक्साइड, नाइट्रेट्स और नाइट्राइट्स के गर्म स्नान का उपयोग किया जाता है।भाप विस्फोट को रोकने के लिए उचित नियंत्रण के साथ स्नान में समय-समय पर पानी डाला जाना चाहिए।

हॉट ब्लैकिंग में भाग को विभिन्न टैंकों में डुबाना शामिल है।वर्कपीस को आमतौर पर टैंकों के बीच परिवहन के लिए स्वचालित भाग वाहकों द्वारा "डूबा" जाता है।इन टैंकों में क्रमशः क्षारीय क्लीनर, पानी, कास्टिक सोडा 140.5 डिग्री सेल्सियस (284.9 डिग्री फ़ारेनहाइट) (काला करने वाला यौगिक) और अंत में सीलेंट होता है, जो आमतौर पर तेल होता है।कास्टिक सोडा और ऊंचा तापमान Fe2O3 (लाल ऑक्साइड; जंग) के बजाय धातु की सतह पर Fe3O4 (ब्लैक ऑक्साइड) बनाने का कारण बनता है।जबकि यह लाल ऑक्साइड की तुलना में शारीरिक रूप से सघन है, ताजा काला ऑक्साइड झरझरा है, इसलिए तेल को गर्म हिस्से पर लगाया जाता है, जो इसे "डूब" कर सील कर देता है।संयोजन वर्कपीस के क्षरण को रोकता है।काला करने के कई फायदे हैं, मुख्यतः:

ब्लैकनिंग बड़े बैचों में की जा सकती है (छोटे भागों के लिए आदर्श)।
कोई महत्वपूर्ण आयामी प्रभाव नहीं है (ब्लैकिंग प्रक्रिया लगभग 1 माइक्रोन मोटी परत बनाती है)।
यह पेंट और इलेक्ट्रोप्लेटिंग जैसी समान संक्षारण सुरक्षा प्रणालियों की तुलना में काफी सस्ता है।
हॉट ब्लैक ऑक्साइड के लिए सबसे पुराना और सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला विनिर्देश MIL-DTL-13924 है, जिसमें विभिन्न सबस्ट्रेट्स के लिए प्रक्रियाओं के चार वर्ग शामिल हैं।वैकल्पिक विशिष्टताओं में AMS 2485, ASTM D769 और ISO 11408 शामिल हैं।

यह नाटकीय अनुप्रयोगों और उड़ान प्रभावों के लिए वायर रस्सियों को काला करने के लिए उपयोग की जाने वाली प्रक्रिया है।

1.2 मध्य-तापमान काला ऑक्साइड
गर्म काले ऑक्साइड की तरह, मध्य-तापमान काला ऑक्साइड धातु की सतह को मैग्नेटाइट (Fe3O4) में परिवर्तित करता है।हालांकि, मध्य-तापमान काला ऑक्साइड 90-120 डिग्री सेल्सियस (194-248 डिग्री फारेनहाइट) के तापमान पर काला हो जाता है, जो गर्म काले ऑक्साइड से काफी कम होता है।यह फायदेमंद है क्योंकि यह समाधान के क्वथनांक से नीचे है, जिसका अर्थ है कि कोई कास्टिक धुएं का उत्पादन नहीं होता है।

चूंकि मध्य-तापमान ब्लैक ऑक्साइड गर्म ब्लैक ऑक्साइड के लिए सबसे अधिक तुलनीय है, यह सैन्य विनिर्देश MIL-DTL-13924, साथ ही AMS 2485 को भी पूरा कर सकता है।

1.3 कोल्ड ब्लैक ऑक्साइड
कोल्ड ब्लैक ऑक्साइड, जिसे कमरे के तापमान वाले ब्लैक ऑक्साइड के रूप में भी जाना जाता है, को 20–30 °C (68–86 °F) के तापमान पर लगाया जाता है।यह ऑक्साइड रूपांतरण कोटिंग नहीं है, बल्कि जमा तांबे का सेलेनियम यौगिक है।कोल्ड ब्लैक ऑक्साइड उच्च उत्पादकता प्रदान करता है और इन-हाउस ब्लैकिंग के लिए सुविधाजनक है।यह लेप उसी रंग का उत्पादन करता है जो ऑक्साइड रूपांतरण करता है, लेकिन आसानी से घिस जाता है और कम घर्षण प्रतिरोध प्रदान करता है।तेल, मोम, या लाह का प्रयोग संक्षारण प्रतिरोध को गर्म और मध्य तापमान के बराबर लाता है।कोल्ड ब्लैक ऑक्साइड प्रक्रिया के लिए एक आवेदन स्टील पर टूलिंग और आर्किटेक्चरल फिनिशिंग (स्टील के लिए पेटिना) में होगा।इसे कोल्ड ब्लूइंग के नाम से भी जाना जाता है।

2. ताँबा
क्यूप्रिक ऑक्साइड.svg का स्पेक्युलर रिफ्लेक्टेंज
कॉपर के लिए ब्लैक ऑक्साइड, जिसे कभी-कभी व्यापार नाम एबोनोल सी के नाम से जाना जाता है, तांबे की सतह को कप्रिक ऑक्साइड में परिवर्तित करता है।काम करने की प्रक्रिया के लिए सतह में कम से कम 65% तांबा होना चाहिए;तांबे की सतहों के लिए जिनमें 90% से कम तांबा होता है, इसे पहले एक सक्रिय उपचार के साथ पूर्व-उपचार किया जाना चाहिए।तैयार कोटिंग रासायनिक रूप से स्थिर और बहुत अनुयाई है।यह 400 °F (204 °C) तक स्थिर है;इस तापमान से ऊपर बेस कॉपर के ऑक्सीकरण के कारण कोटिंग ख़राब हो जाती है।संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए, सतह को तेल से सना हुआ, रोगन या लच्छेदार किया जा सकता है।इसका उपयोग पेंटिंग या एनामेलिंग के पूर्व उपचार के रूप में भी किया जाता है।सतह खत्म आमतौर पर साटन है, लेकिन इसे एक स्पष्ट उच्च चमक वाले तामचीनी में कोटिंग करके चमकदार बनाया जा सकता है।

एक सूक्ष्म पैमाने पर डेंड्राइट्स सतह खत्म पर बनते हैं, जो प्रकाश को फंसाते हैं और अवशोषण को बढ़ाते हैं।इस संपत्ति के कारण प्रकाश प्रतिबिंब को कम करने के लिए एयरोस्पेस, माइक्रोस्कोपी और अन्य ऑप्टिकल अनुप्रयोगों में कोटिंग का उपयोग किया जाता है।

मुद्रित सर्किट बोर्डों (पीसीबी) में, ब्लैक ऑक्साइड का उपयोग शीसे रेशा टुकड़े टुकड़े परतों के लिए बेहतर आसंजन प्रदान करता है।पीसीबी को हाइड्रॉक्साइड, हाइपोक्लोराइट और कप्रेट युक्त स्नान में डुबोया जाता है, जो तीनों घटकों में समाप्त हो जाता है।यह इंगित करता है कि ब्लैक कॉपर ऑक्साइड आंशिक रूप से कप्रेट से और आंशिक रूप से पीसीबी कॉपर सर्किटरी से आता है।सूक्ष्म परीक्षण के तहत, कोई कॉपर (आई) ऑक्साइड परत नहीं है।

एक लागू अमेरिकी सैन्य विनिर्देश MIL-F-495E है।

3. स्टेनलेस स्टील
स्टेनलेस स्टील के लिए गर्म काला ऑक्साइड कास्टिक, ऑक्सीकरण और सल्फर लवण का मिश्रण है।यह 300 और 400 श्रृंखलाओं को काला कर देता है और 17-4 PH स्टेनलेस स्टील मिश्र धातुओं को कठोर कर देता है।समाधान का उपयोग कच्चा लोहा और हल्के कम कार्बन स्टील पर किया जा सकता है।परिणामी फिनिश सैन्य विनिर्देश MIL-DTL–13924D क्लास 4 का अनुपालन करती है और घर्षण प्रतिरोध प्रदान करती है।आंखों की थकान को कम करने के लिए प्रकाश-गहन वातावरण में सर्जिकल उपकरणों पर ब्लैक ऑक्साइड फिनिश का उपयोग किया जाता है।

स्टेनलेस स्टील के लिए कमरे के तापमान का काला पड़ना स्टेनलेस स्टील की सतह पर जमा होने वाले कॉपर-सेलेनाइड की ऑटो-कैटेलिटिक प्रतिक्रिया से होता है।यह कम घर्षण प्रतिरोध और गर्म ब्लैकिंग प्रक्रिया के समान संक्षारण सुरक्षा प्रदान करता है।कमरे के तापमान पर काला करने के लिए एक आवेदन आर्किटेक्चरल फ़िनिश (स्टेनलेस स्टील के लिए पेटिना) में है।

4. जिंक
ज़िंक के लिए ब्लैक ऑक्साइड को व्यापारिक नाम Ebonol Z के नाम से भी जाना जाता है। एक अन्य उत्पाद Ultra-Blak 460 है, जो किसी भी क्रोम और ज़िंक डाई-कास्ट का उपयोग किए बिना ज़िंक-प्लेटेड और गैल्वेनाइज्ड सतहों को काला कर देता है।