ब्लैक ऑक्साइड

ब्लैक ऑक्साइड या ब्लैकनिंग फेरस सामग्री, स्टेनलेस स्टील, तांबे और तांबे से बने आधारों,जस्ता, पाउडर्ड मेटल और चांदी की सोल्डर के लिए एक रूपांतरण कोटिंग है। यह उम्रदराज़ी के खिलाफ उम्र कम करने, सुंदरता के लिए और प्रकाश पर अल्पता करने के लिए उपयोग किया जाता है। अधिकतम जंगरोधकता प्राप्त करने के लिए ब्लैक ऑक्साइड को तेल या मोम से भरना आवश्यक होता है। इसकी अन्य परतों की समानता में एक उद्धारण है उसकी कम बिल्डअप होने की।

लौह सामग्री
एक मानक ब्लैक ऑक्साइड का मैग्नेटाइट (Fe3O4), होता है, जो सतह पर और ज्यादा मैकेनिकली स्थिर होता है और लाल ऑक्साइड (जंग) Fe3O4से बेहतर जंग रोकने की सुरक्षा प्रदान करता है। ब्लैक ऑक्साइड बनाने के आधुनिक औद्योगिक तरीकों में नीचे वर्णित गर्म और मध्य-तापमान प्रक्रियाएं सम्मलित हैं। ब्लूइंग (स्टील) 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 वाली ऑक्साइड भी नीचे वर्णित हैं, किन्तु यह कन्वर्ज़न कोटिंग नहीं होती है - निम्न तापमान प्रक्रिया धातु को ऑक्साइड नहीं करती है, बल्कि एक कॉपर सेलेनियम कम्पाउंड निर्धारित करती है।

गर्म ब्लैक ऑक्साइड
सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH), सोडियम नाइट्रेट, और/या नाइट्राइट जैसे सोडियम नाइट्राइट (NaNO2)नाइट्रेट जैसे नाइट्रेट के गर्म बाथ 141 C पर उपयोग किए जाते हैं, जो कि वस्तु की सतह को मैग्नेटाइट (Fe3O4)में बदलने के लिए होते हैं। इस बाथ में नियमित अंतराल पर पानी को जोड़ना चाहिए, सही नियंत्रणों के साथ जिससे भाप विस्फोट न हो।

हॉट ब्लैकिंग में भाग को विभिन्न टैंकों में डुबाना सम्मलित है। काम का ट्रांसपोर्ट ऑटोमेटेड पार्ट कैरियर्स के माध्यम से सामान्यतः किया जाता है। ये टैंक, क्रमशः क्षारीय  डिटर्जेंट, पानी, सोडियम हाइड्रोक्साइड होता है 140.5 C (ब्लैकिंग कंपाउंड), और अंत में सीलेंट, जो सामान्यतः तेल होता है।

NaOH (कॉस्टिक सोडा) और उच्च तापमान के कारण धातु की सतह पर Fe2O3 (लाल धातु) के अतिरिक्त Fe3O4 (ब्लैक ऑक्साइड) बनता है  (लाल ऑक्साइड; जंग)। चूँकि यह शारीरिक रूप से लाल ऑक्साइड से अधिक घन होता है, ताजा ब्लैक ऑक्साइड में छिद्रात्मक होता है, इसलिए इसे उष्मित किए गए भाग पर तेल का अनुप्रयोग करके बंद किया जाता है। यह संयोजन काम का टुकड़ा को विघटन से रोकता है। ब्लैकेनिंग के कई फायदे होते हैं, जिनमें निम्नलिखित सम्मलित हैं:
 * छोटे भागों के लिए ब्लैकेनिंग बड़े बैचों में किया जा सकता है, जो आदर्श है।
 * इससे आयामिक प्रभाव कम होता है। ब्लैकेनिंग प्रक्रिया के के माध्यम से अधिकतर 1 μm की तह होती है।
 * यह रँगना और एलेक्ट्रोप्लेटिंग जैसे समान जंग संरक्षण प्रणालियों के मुकाबले बहुत सस्ता होता है।

हॉट ब्लैक ऑक्साइड के लिए सबसे पुराना और व्यापक निर्देशिका एमआईएल-डीटीएल-13924 है, जो विभिन्न उपस्तरों के लिए चार वर्गों को कवर करता है। वैकल्पिक निर्देशिकाएं AMS 2485, ASTM D769, और ISO 11408 सम्मलित हैं।

इस्पात को ब्लैक होने के लिए आयरन (III) क्लोराइड (FeCl3) का भी उपयोग किया जा सकता है। इसके लिए, इस्पात को एक 50% FeCl3 विलय के गर्म बाथ में डुबोया जाता है और फिर उबलते हुए पानी में डुबोया जाता है। इस प्रक्रिया को सामान्यतः कई बार दोहराया जाता है।

मध्य-तापमान ब्लैक ऑक्साइड
मध्यम तापमान वाला ब्लैक ऑक्साइड गर्म लाल ऑक्साइड के समानतायोग्य होता हुआ, धातु की सतह को मैग्नेटाइट (Fe3O4) में बदलता है। चूंकि, मध्यम तापमान वाला ब्लैक ऑक्साइड 90 - 120 C, के तापमान पर ब्लैक ऑक्साइड से कम तापमान पर काम करता है। इससे यह फायदेमंद होता है क्योंकि इसके बार्डन बिंग ताप के नीचे होते हैं, जिससे कोई कॉस्टिक धुंधला नहीं उत्पन्न होता।

क्योंकि मध्यम तापमान वाला ब्लैक ऑक्साइड सबसे अधिक गर्म लाल ऑक्साइड के समान होता है, इसलिए यह सैन्य विनिर्देश एमआईएल-डीटीएल-13924, और एएमएस 2485 को पूरा कर सकता है।

कोल्ड ब्लैक ऑक्साइड
कोल्ड ब्लैक ऑक्साइड, जिसे रूम टेम्परेचर ब्लैक ऑक्साइड भी कहा जाता है, 20 - 30 C. के तापमान पर लागू किया जाता है। यह एक ऑक्साइड कनवर्शन कोटिंग नहीं है, बल्कि एक कॉपर सेलेनाइड (Cu2Se) यौगिक का जमाव है। कोल्ड ब्लैक ऑक्साइड इन-हाउस ब्लैकनिंग के लिए सुविधाजनक होता है। यह कोटिंग ऑक्साइड कनवर्शन कोटिंग के माध्यम से उत्पन्न रंग के लिए एक समान रंग उत्पन्न करता है, किन्तु इसे आसानी से रगड़ जाता है और कम अपघात प्रतिरोध प्रदान करता है। तेल, मोमबत्ती या लैकर के लागू होने से कोल्ड ब्लैक ऑक्साइड के प्रतिरोध क्षमता हॉट और मिड-टेम्परेचर के समान होती है। कोल्ड ब्लैक ऑक्साइड प्रक्रिया का एक उपयोग स्टील पर टूलिंग और वास्तुकला समापन में होता है। इसे कोल्ड ब्ल्यूइंग के नाम से भी जाना जाता है।

कॉपर
कॉपर के लिए ब्लैक ऑक्साइड, जिसे कभी-कभी व्यापार नाम एबोनोल सी के नाम से जाना जाता है, तांबे की सतह को क्यूप्रिक 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। तक स्थिर है 400 F; 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 चित्रकारी  या  शीशे का इनेमल िंग के लिए पूर्व-उपचार के रूप में भी किया जाता है। सतह खत्म सामान्यतः साटन है, किन्तु इसे एक स्पष्ट उच्च चमक वाले तामचीनी में कोटिंग करके चमकदार बनाया जा सकता है। माइक्रोस्कोपी स्तर पर सतह पर डेन्ड्राइट (धातु) जो प्रकाश को फंसाते हैं और अवशोषण बढ़ाते हैं। इस गुणवत्ता के कारण कोटिंग एयरोस्पेस, माइक्रोस्कोपी और अन्य ऑप्टिकल एप्लिकेशंस में प्रकाश का प्रतिफलन कम करने के लिए उपयोग किया जाता है।

मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) में, ब्लैक ऑक्साइड का उपयोग फाइबरग्लास लैमिनेट परतों के लिए बेहतर अडिसन प्रदान करता है। पीसीबी को हाइड्रॉक्साइड, हाइपोक्लोराइट और कप्रेट की भरी टंकी में डुबोया जाता है, जो तीनों घटकों से खाली हो जाता है। इससे पता चलता है कि ब्लैक ताम्र ऑक्साइड भागशः कप्रेट से और भागशः पीसीबी ताम्र सर्किट्री से आता है। माइक्रोस्कोपिक जांच के अनुसार, कोई कॉपर (I) ऑक्साइड परत नहीं होती है।

एक उपयुक्त अमेरिकी सैन्य विनिर्देश एमआईएल-F-495E है।

स्टेनलेस स्टील
स्टेनलेस स्टील के लिए हॉट ब्लैक ऑक्साइड एक कोषोटक, ऑक्सीडेटिंग, और सल्फर लवणों का मिश्रण होता है। यह 300 और 400 श्रृंखला और उद्बलित होने वाले 17-4 PH स्टेनलेस स्टील अलॉयों को काला करता है। इस विलय का उपयोग कास्ट आयरन और हल्के लो-कार्बन स्टील पर किया जा सकता है। परिणामस्वरूप पूरा होने वाला अंत मिलिट्री निर्देशिका एमआईएल-डीटीएल–13924D कक्षा 4 के अनुरूप होता है और घर्षण प्रतिरोध उपलब्ध कराता है। ब्लैक ऑक्साइड फिनिश उल्टीमेट सर्जिकल उपकरणों पर प्रकाश-प्रचुरित वातावरणों में नेत्र थकान को कम करने के लिए उपयोग किया जाता है।

स्टेनलेस स्टील के लिए कमरूम तापमान वाला ब्लैक ऑक्साइड कुप्र-सेलेनाइड के ऑटो-कैटलिटिक अवकलन के के माध्यम से होता है, जो स्टेनलेस स्टील की सतह पर जमा होता है। यह अधिक घर्षण प्रतिरोध नहीं उपलब्ध कराता है और हॉट ब्लैकनिंग प्रक्रिया की तरहीं वही कोरोशन संरक्षण प्रदान करता है।

जिंक
ज़िंक के लिए ब्लैक ऑक्साइड को व्यापारिक नाम एबोनोल जेड के नाम से भी जाना जाता है।

यह भी देखें

 * धातुओं का रासायनिक रंग