Svart oxíð eða sverting er umbreytingarhúð fyrir járn efni, ryðfrítt stál, kopar og kopar byggðar málmblöndur, sink, málma í duftformi og silfur lóðmálmur.[1]Það er notað til að bæta við mildri tæringarþol, fyrir útlit, og til að lágmarka endurkast ljóss.[2]Til að ná hámarks tæringarþol verður svartoxíðið að vera gegndreypt með olíu eða vaxi.[3]Einn af kostum þess umfram aðra húðun er lágmarksuppbygging þess.
1.Jernefni
Staðlað svart oxíð er magnetít (Fe3O4), sem er vélrænni stöðugra á yfirborðinu og veitir betri tæringarvörn en rautt oxíð (ryð) Fe2O3.Nútíma iðnaðaraðferðir til að mynda svartoxíð innihalda heita og miðhita ferla sem lýst er hér að neðan.Oxíðið getur einnig myndast með rafgreiningarferli við anodizing.Hefðbundnum aðferðum er lýst í greininni um blágerð.Þau eru áhugaverð sögulega og eru einnig gagnleg fyrir áhugafólk til að mynda svartoxíð á öruggan hátt með litlum búnaði og án eitruðra efna.
Lághitaoxíð, sem einnig er lýst hér að neðan, er ekki ummyndunarhúð - lághitaferlið oxar ekki járnið, heldur leggur kopar selen efnasamband.
1.1 Heitt svart oxíð
Heit böð af natríumhýdroxíði, nítrötum og nítrítum við 141 °C (286 °F) eru notuð til að breyta yfirborði efnisins í segulít (Fe3O4).Bæta þarf vatni reglulega í baðið, með viðeigandi stjórntækjum til að koma í veg fyrir gufusprengingu.
Heitt sverting felur í sér að dýfa hlutanum í ýmsa tanka.Vinnustykkið er venjulega „dýft“ af sjálfvirkum hlutaflutningsaðilum til flutnings á milli tanka.Þessir tankar innihalda, í röð, basískt hreinsiefni, vatn, ætandi gos við 140,5 °C (284,9 °F) (svörtunarefnasambandið) og loks þéttiefnið, sem venjulega er olía.Hvítsósinn og hækkaður hiti veldur því að Fe3O4 (svartoxíð) myndast á yfirborði málmsins í stað Fe2O3 (rautt oxíð; ryð).Þó að það sé líkamlega þéttara en rautt oxíð, er ferska svarta oxíðið gljúpt, svo olía er síðan borin á hitaða hlutann, sem innsiglar það með því að „sökkva“ í það.Samsetningin kemur í veg fyrir tæringu á vinnustykkinu.Það eru margir kostir við svartnun, aðallega:
Svörtun er hægt að gera í stórum lotum (tilvalið fyrir litla hluta).
Það er engin marktæk víddaráhrif (svörtunarferlið skapar um það bil 1 µm þykkt lag).
Það er mun ódýrara en sambærileg ryðvarnarkerfi, eins og málning og rafhúðun.
Elsta og mest notaða forskriftin fyrir heitt svartoxíð er MIL-DTL-13924, sem nær yfir fjóra flokka ferla fyrir mismunandi hvarfefni.Aðrar forskriftir innihalda AMS 2485, ASTM D769 og ISO 11408.
Þetta er ferlið sem notað er til að sverta vírreipi til notkunar í leikhúsum og flugbrellur.
1.2 Miðhita svartoxíð
Eins og heitt svartoxíð breytir svartoxíð við meðalhita yfirborð málmsins í segulít (Fe3O4).Hins vegar svartoxíð á miðjum hita sortnar við hitastigið 90–120 °C (194–248 °F), verulega minna en heitt svartoxíð.Þetta er hagkvæmt vegna þess að það er undir suðumarki lausnarinnar, sem þýðir að engar ætandi gufur myndast.
Þar sem svartoxíð á miðjum hita er mest sambærilegt við heitt svartoxíð, getur það einnig uppfyllt herforskriftina MIL-DTL-13924, sem og AMS 2485.
1.3 Kalt svart oxíð
Kalt svartoxíð, einnig þekkt sem svartoxíð við herbergishita, er borið á við hitastigið 20–30 °C (68–86 °F).Það er ekki oxíðumbreytingarhúð, heldur útfellt koparselen efnasamband.Kalt svart oxíð býður upp á meiri framleiðni og er þægilegt fyrir svertinguna innanhúss.Þessi húðun framleiðir svipaðan lit og sá sem oxíðbreytingin gerir, en hefur tilhneigingu til að nuddast auðveldlega af og býður upp á minna slitþol.Notkun olíu, vaxs eða skúffu færir tæringarþolið upp á við hitann og meðalhitann.Ein umsókn fyrir kalt svartoxíðferli væri í verkfærum og byggingarlistarfrágangi á stáli (patína fyrir stál).Það er einnig þekkt sem kalt bláa.
2. Kopar
Spekulært endurvarp af kúpríoxíði.svg
Svart oxíð fyrir kopar, stundum þekkt undir vöruheitinu Ebonol C, breytir koparyfirborðinu í kúpríoxíð.Til að ferlið virki þarf yfirborðið að innihalda að minnsta kosti 65% kopar;fyrir koparfleti sem hefur minna en 90% kopar verður fyrst að formeðhöndla það með virkjunarmeðferð.Fullunnin húðun er efnafræðilega stöðug og mjög viðloðandi.Það er stöðugt allt að 400 ° F (204 ° C);yfir þessu hitastigi brotnar húðunin niður vegna oxunar á grunn koparnum.Til að auka tæringarþol getur yfirborðið verið olíuborið, lakkað eða vaxið.Það er einnig notað sem formeðferð til að mála eða emaljera.Yfirborðsáferð er venjulega satín, en hægt er að gera það gljáandi með því að húða það með glæru háglans enamel.
Á smásæjan mælikvarða myndast dendritar á yfirborðsáferð, sem fanga ljós og auka gleypni.Vegna þessa eiginleika er húðunin notuð í geimferðum, smásjárskoðun og öðrum sjónrænum forritum til að lágmarka endurkast ljóss.
Í prentuðum hringrásum (PCB) veitir notkun svartoxíðs betri viðloðun fyrir trefjaglerlagskipt lögin.PCB er dýft í bað sem inniheldur hýdroxíð, hýpóklórít og kúrat, sem tæmist í öllum þremur íhlutunum.Þetta gefur til kynna að svarta koparoxíðið komi að hluta til frá kupratinu og að hluta til frá PCB koparrásinni.Við smásjárskoðun er ekkert kopar(I) oxíðlag.
Gildandi forskrift Bandaríkjahers er MIL-F-495E.
3. Ryðfrítt stál
Heitt svart oxíð fyrir ryðfríu stáli er blanda af ætandi, oxandi og brennisteinssöltum.Það svertir 300 og 400 röð og úrkomuhertu 17-4 PH ryðfríu stáli málmblöndur.Lausnina má nota á steypujárni og mildu lágkolefnisstáli.Áferðin sem myndast er í samræmi við herforskriftina MIL-DTL–13924D Class 4 og býður upp á slitþol.Svartur oxíðáferð er notaður á skurðaðgerðartæki í ljósfreku umhverfi til að draga úr þreytu í augum.
Svartnun við stofuhita fyrir ryðfríu stáli á sér stað með sjálfvirka hvarfahvarfi kopar-seleníðs sem sest á yfirborð ryðfríu stáli.Það býður upp á minna slitþol og sömu tæringarvörn og heitsvörtunarferlið.Ein umsókn um svartnun við stofuhita er í byggingarlist (patína fyrir ryðfríu stáli).
4. Sink
Svart oxíð fyrir sink er einnig þekkt undir vöruheitinu Ebonol Z. Önnur vara er Ultra-Blak 460, sem svertir sinkhúðaða og galvaniseruðu fleti án þess að nota króm- og sinksteypur.
Birtingartími: 23. nóvember 2021