შავი დაჟანგვის ზუსტი პროტოტიპი

შავი ოქსიდი ან გაშავება არის შავი მასალების, უჟანგავი ფოლადის, სპილენძისა და სპილენძის შენადნობების, თუთიის, ფხვნილი ლითონებისა და ვერცხლის შედუღების კონვერტაციის საფარი.[1]იგი გამოიყენება რბილი კოროზიის წინააღმდეგობის დასამატებლად, გარეგნობისთვის და სინათლის ასახვის შესამცირებლად.[2]მაქსიმალური კოროზიის წინააღმდეგობის მისაღწევად შავი ოქსიდი უნდა იყოს გაჟღენთილი ზეთით ან ცვილით.[3]მისი ერთ-ერთი უპირატესობა სხვა საფარებთან შედარებით არის მისი მინიმალური დაგროვება.

1.შავი მასალა
სტანდარტული შავი ოქსიდი არის მაგნეტიტი (Fe3O4), რომელიც უფრო მექანიკურად სტაბილურია ზედაპირზე და უზრუნველყოფს უკეთეს დაცვას კოროზიისგან, ვიდრე წითელი ოქსიდი (ჟანგი) Fe2O3.შავი ოქსიდის ფორმირების თანამედროვე ინდუსტრიული მიდგომები მოიცავს ქვემოთ აღწერილი ცხელი და საშუალო ტემპერატურის პროცესებს.ოქსიდი ასევე შეიძლება წარმოიქმნას ანოდიზაციის დროს ელექტროლიტური პროცესით.ტრადიციული მეთოდები აღწერილია სტატიაში ბლუნგზე.ისინი ისტორიულად საინტერესოა და ასევე სასარგებლოა ჰობისტებისთვის შავი ოქსიდის უსაფრთხოდ ჩამოყალიბებისთვის მცირე აღჭურვილობით და ტოქსიკური ქიმიკატების გარეშე.

დაბალი ტემპერატურის ოქსიდი, რომელიც ასევე აღწერილია ქვემოთ, არ არის კონვერტაციის საფარი - დაბალი ტემპერატურის პროცესი არ აჟანგებს რკინას, მაგრამ დეპონირებს სპილენძის სელენის ნაერთს.

1.1 ცხელი შავი ოქსიდი
ნატრიუმის ჰიდროქსიდის, ნიტრატების და ნიტრიტების ცხელი აბაზანები 141 °C (286 °F) გამოიყენება მასალის ზედაპირის მაგნეტიტად გადაქცევისთვის (Fe3O4).წყალი პერიოდულად უნდა დაემატოს აბაზანას სათანადო კონტროლით ორთქლის აფეთქების თავიდან ასაცილებლად.

ცხელი გაშავება მოიცავს ნაწილის სხვადასხვა ავზში ჩაძირვას.სამუშაო ნაწილს, როგორც წესი, "ჩაყრიან" ნაწილების ავტომატური მატარებლები ტანკებს შორის ტრანსპორტირებისთვის.ეს ავზები შეიცავს, თანმიმდევრულად, ტუტე გამწმენდს, წყალს, კაუსტიკური სოდას 140,5 °C (284,9 °F) ტემპერატურაზე (გამაშავებელ ნაერთს) და ბოლოს დალუქვას, რომელიც ჩვეულებრივ ზეთია.კაუსტიკური სოდა და ამაღლებული ტემპერატურა იწვევს Fe3O4 (შავი ოქსიდი) წარმოქმნას ლითონის ზედაპირზე Fe2O3-ის ნაცვლად (წითელი ოქსიდი; ჟანგი).მიუხედავად იმისა, რომ ის ფიზიკურად უფრო მკვრივია, ვიდრე წითელი ოქსიდი, ახალი შავი ოქსიდი ფოროვანია, ამიტომ ზეთი შემდეგ გამოიყენება გაცხელებულ ნაწილზე, რომელიც მასში „ჩაძირვით“ ხურავს.კომბინაცია ხელს უშლის სამუშაო ნაწილის კოროზიას.გაშავებას ბევრი უპირატესობა აქვს, ძირითადად:

გაშავება შეიძლება გაკეთდეს დიდ პარტიებში (იდეალურია მცირე ნაწილებისთვის).
არ არის მნიშვნელოვანი განზომილებიანი ზემოქმედება (გაშავების პროცესი ქმნის დაახლოებით 1 მკმ სისქის ფენას).
ის გაცილებით იაფია, ვიდრე კოროზიისგან დაცვის მსგავსი სისტემები, როგორიცაა საღებავი და ელექტრული საფარი.
ცხელი შავი ოქსიდის უძველესი და ყველაზე ფართოდ გამოყენებული სპეციფიკაციაა MIL-DTL-13924, რომელიც მოიცავს პროცესების ოთხ კლასს სხვადასხვა სუბსტრატებისთვის.ალტერნატიული სპეციფიკაციები მოიცავს AMS 2485, ASTM D769 და ISO 11408.

ეს არის პროცესი, რომელიც გამოიყენება მავთულხლართების გასაშავებლად თეატრალური აპლიკაციებისთვის და საფრენი ეფექტებისთვის.

1.2 საშუალო ტემპერატურის შავი ოქსიდი
ცხელი შავი ოქსიდის მსგავსად, საშუალო ტემპერატურის შავი ოქსიდი გარდაქმნის ლითონის ზედაპირს მაგნეტიტად (Fe3O4).თუმცა, საშუალო ტემპერატურის შავი ოქსიდი შავდება 90–120 °C (194–248 °F) ტემპერატურაზე, რაც მნიშვნელოვნად ნაკლებია, ვიდრე ცხელი შავი ოქსიდი.ეს ხელსაყრელია, რადგან ის ხსნარის დუღილის წერტილზე დაბალია, რაც იმას ნიშნავს, რომ არ წარმოიქმნება კაუსტიკური ორთქლი.

ვინაიდან საშუალო ტემპერატურის შავი ოქსიდი ყველაზე მეტად შედარებულია ცხელ შავ ოქსიდთან, მას ასევე შეუძლია დააკმაყოფილოს სამხედრო სპეციფიკაცია MIL-DTL-13924, ისევე როგორც AMS 2485.

1.3 ცივი შავი ოქსიდი
ცივი შავი ოქსიდი, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც ოთახის ტემპერატურის შავი ოქსიდი, გამოიყენება 20–30 °C ტემპერატურაზე (68–86 °F).ეს არ არის ოქსიდის გარდაქმნის საფარი, არამედ დეპონირებული სპილენძის სელენის ნაერთი.ცივი შავი ოქსიდი გთავაზობთ უფრო მაღალ პროდუქტიულობას და მოსახერხებელია შიდა გაშავებისთვის.ეს საფარი აწარმოებს მსგავს ფერს, როგორც ოქსიდის გარდაქმნისას, მაგრამ ადვილად იშლება და იძლევა ნაკლებ აბრაზიულ წინააღმდეგობას.ზეთის, ცვილის ან ლაქის გამოყენება ამაღლებს კოროზიის წინააღმდეგობას ცხელ და საშუალო ტემპერატურასთან.ცივი შავი ოქსიდის პროცესის ერთ-ერთი განაცხადი იქნება ფოლადის ხელსაწყოების და არქიტექტურული მოპირკეთება (პატინა ფოლადისთვის).იგი ასევე ცნობილია როგორც ცივი ცისფერი.

2. სპილენძი
სპილენძის ოქსიდის სპეკულარული ამრეკლი.svg
შავი ოქსიდი სპილენძისთვის, რომელიც ზოგჯერ ცნობილია სავაჭრო სახელით Ebonol C, გარდაქმნის სპილენძის ზედაპირს სპილენძის ოქსიდად.პროცესის მუშაობისთვის ზედაპირზე უნდა იყოს მინიმუმ 65% სპილენძი;სპილენძის ზედაპირებისთვის, რომლებსაც აქვთ სპილენძის 90% -ზე ნაკლები, ის ჯერ უნდა დამუშავდეს გამააქტიურებელი დამუშავებით.დასრულებული საფარი ქიმიურად სტაბილურია და ძალიან მდგრადია.ის სტაბილურია 400 °F-მდე (204 °C);ამ ტემპერატურის ზემოთ საფარი იშლება ბაზის სპილენძის დაჟანგვის გამო.კოროზიის წინააღმდეგობის გასაზრდელად, ზედაპირი შეიძლება იყოს ზეთოვანი, ლაქირებული ან ცვილით.იგი ასევე გამოიყენება როგორც წინასწარი დამუშავება ფერწერისთვის ან მინანქრისთვის.ზედაპირის ზედაპირი, როგორც წესი, ატლასისებრია, მაგრამ ის შეიძლება გახდეს პრიალა გამჭვირვალე მაღალი სიპრიალის მინანქრის საფარით.

მიკროსკოპული მასშტაბით, ზედაპირის ზედაპირზე წარმოიქმნება დენდრიტები, რომლებიც იჭერენ სინათლეს და ზრდის შთანთქმას.ამ თვისების გამო საფარი გამოიყენება აერონავტიკაში, მიკროსკოპში და სხვა ოპტიკურ პროგრამებში სინათლის არეკვლის შესამცირებლად.

ბეჭდური მიკროსქემის დაფებში (PCB) შავი ოქსიდის გამოყენება უზრუნველყოფს მინაბოჭკოვანი ლამინატის ფენების უკეთეს ადჰეზიას.PCB ჩაედინება აბაზანაში, რომელიც შეიცავს ჰიდროქსიდს, ჰიპოქლორიტს და კუპრატს, რომელიც მცირდება სამივე კომპონენტში.ეს მიუთითებს იმაზე, რომ შავი სპილენძის ოქსიდი ნაწილობრივ მოდის კუპრატიდან და ნაწილობრივ PCB სპილენძის წრედიდან.მიკროსკოპული გამოკვლევით არ არის სპილენძის(I) ოქსიდის ფენა.

აშშ-ს მოქმედი სამხედრო სპეციფიკაციაა MIL-F-495E.

3. უჟანგავი ფოლადი
ცხელი შავი ოქსიდი უჟანგავი ფოლადისთვის არის caustic, oxidizing და გოგირდის მარილების ნარევი.აშავებს 300 და 400 სერიებს და ნალექებით გამაგრებულ 17-4 PH უჟანგავი ფოლადის შენადნობებს.ხსნარი შეიძლება გამოყენებულ იქნას თუჯის და რბილი დაბალნახშირბადოვანი ფოლადისაგან.შედეგად მიღებული საფარი შეესაბამება სამხედრო სპეციფიკაციას MIL-DTL-13924D კლასი 4 და გთავაზობთ აბრაზიულ წინააღმდეგობას.შავი ოქსიდის საფარი გამოიყენება ქირურგიულ ინსტრუმენტებზე სინათლის ინტენსიურ გარემოში თვალის დაღლილობის შესამცირებლად.

უჟანგავი ფოლადისთვის ოთახის ტემპერატურის გაშავება ხდება უჟანგავი ფოლადის ზედაპირზე სპილენძ-სელენიდის დეპონირების ავტომატური კატალიზური რეაქციით.იგი გვთავაზობს ნაკლებ აბრაზიულ წინააღმდეგობას და იგივე კოროზიისგან დაცვას, როგორც ცხელი გაშავების პროცესი.ოთახის ტემპერატურის გაშავების ერთი განაცხადი არის არქიტექტურული მოპირკეთება (პატინა უჟანგავი ფოლადისთვის).

4. თუთია
თუთიის შავი ოქსიდი ასევე ცნობილია სავაჭრო სახელწოდებით Ebonol Z. კიდევ ერთი პროდუქტია Ultra-Blak 460, რომელიც აშავებს თუთიით მოოქროვილ და გალვანზებულ ზედაპირებს ქრომისა და თუთიის ჩამოსხმის გამოყენების გარეშე.