කළු ඔක්සිකරණ නිරවද්‍ය මූලාකෘතිය

කළු ඔක්සයිඩ් හෝ කළු කිරීම යනු ෆෙරස් ද්‍රව්‍ය, මල නොබැඳෙන වානේ, තඹ සහ තඹ පදනම් වූ මිශ්‍ර ලෝහ, සින්ක්, කුඩු ලෝහ සහ රිදී පෑස්සුම් සඳහා පරිවර්තන ආලේපනයකි.[1]එය මෘදු විඛාදන ප්‍රතිරෝධයක් එක් කිරීමට, පෙනුම සඳහා සහ ආලෝකය පරාවර්තනය අවම කිරීමට භාවිතා කරයි.[2]උපරිම විඛාදන ප්‍රතිරෝධය ලබා ගැනීම සඳහා කළු ඔක්සයිඩ් තෙල් හෝ ඉටි සමඟ කාවද්දාගත යුතුය.[3]අනෙකුත් ආලේපනවලට වඩා එහි ඇති එක් වාසියක් වන්නේ එහි අවම ගොඩනැගීමයි.

1.ෆෙරස් ද්රව්ය
සම්මත කළු ඔක්සයිඩ් යනු මැග්නටයිට් (Fe3O4) වන අතර එය මතුපිට යාන්ත්‍රිකව ස්ථායී වන අතර රතු ඔක්සයිඩ් (මලකඩ) Fe2O3 ට වඩා හොඳ විඛාදන ආරක්ෂාවක් සපයයි.කළු ඔක්සයිඩ් සෑදීමේ නවීන කාර්මික ප්‍රවේශයන් පහත විස්තර කර ඇති උණුසුම් හා මධ්‍ය-උෂ්ණත්ව ක්‍රියාවලීන් ඇතුළත් වේ.ඇනෝඩීකරණයේදී විද්‍යුත් විච්ඡේදක ක්‍රියාවලියකින් ද ඔක්සයිඩ් සෑදිය හැක.සාම්ප්රදායික ක්රම බ්ලූ කිරීම පිළිබඳ ලිපියේ විස්තර කර ඇත.ඒවා ඓතිහාසික වශයෙන් උනන්දුවක් දක්වන අතර විනෝදාංශ කරන්නන්ට කුඩා උපකරණ සමඟ සහ විෂ රසායනික ද්‍රව්‍ය නොමැතිව ආරක්ෂිතව කළු ඔක්සයිඩ් සෑදීමට ප්‍රයෝජනවත් වේ.

පහත විස්තර කර ඇති අඩු උෂ්ණත්ව ඔක්සයිඩ් පරිවර්තන ආලේපනයක් නොවේ - අඩු උෂ්ණත්ව ක්‍රියාවලිය යකඩ ඔක්සිකරණය නොකරයි, නමුත් තඹ සෙලේනියම් සංයෝගයක් තැන්පත් කරයි.

1.1 උණුසුම් කළු ඔක්සයිඩ්
ද්‍රව්‍යයේ මතුපිට මැග්නටයිට් (Fe3O4) බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා සෝඩියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ්, නයිට්‍රේට් සහ නයිට්‍රයිට් 141 °C (286 °F) උණුසුම් ස්නාන භාවිතා කරයි.වාෂ්ප පිපිරීමක් වැලැක්වීම සඳහා නිසි පාලනයක් සහිතව ජලය වරින් වර ස්නානය කිරීමට එකතු කළ යුතුය.

උණුසුම් කළු කිරීම යනු එම කොටස විවිධ ටැංකිවල ගිල්වීමයි.ටැංකි අතර ප්‍රවාහනය සඳහා ස්වයංක්‍රීය කොටස් වාහකයන් විසින් වැඩ කොටස සාමාන්‍යයෙන් "ඩිප්" කර ඇත.මෙම ටැංකිවල පිළිවෙලින් ක්ෂාරීය පිරිසිදුකාරකය, ජලය, 140.5 °C (284.9 °F) හි කෝස්ටික් සෝඩා (කළු කරන සංයෝගය) සහ අවසාන වශයෙන් සාමාන්‍යයෙන් තෙල් වන සීලන්ට් අඩංගු වේ.කෝස්ටික් සෝඩා සහ උස් වූ උෂ්ණත්වය Fe2O3 (රතු ඔක්සයිඩ්; මලකඩ) වෙනුවට ලෝහයේ මතුපිට Fe3O4 (කළු ඔක්සයිඩ්) සෑදීමට හේතු වේ.එය රතු ඔක්සයිඩ් වලට වඩා භෞතිකව ඝන වන අතර, නැවුම් කළු ඔක්සයිඩ් සිදුරු සහිත වේ, එම නිසා රත් වූ කොටස වෙත තෙල් යොදනු ලැබේ, එය "ගිලී" එය මුද්රා කරයි.සංයෝජනය වැඩ කොටසෙහි විඛාදනය වළක්වයි.කළු පැහැ ගැන්වීමේ බොහෝ වාසි ඇත, ප්රධාන වශයෙන්:

කළු කිරීම විශාල කොටස් වලින් සිදු කළ හැකිය (කුඩා කොටස් සඳහා වඩාත් සුදුසුය).
සැලකිය යුතු මාන බලපෑමක් නොමැත (කළු කිරීමේ ක්‍රියාවලිය 1 µm පමණ ඝන තට්ටුවක් නිර්මාණය කරයි).
එය තීන්ත සහ විද්‍යුත් ආලේපනය වැනි සමාන විඛාදන ආරක්ෂණ පද්ධතිවලට වඩා බෙහෙවින් ලාභදායී වේ.
උණුසුම් කළු ඔක්සයිඩ් සඳහා පැරණිතම සහ බහුලව භාවිතා වන පිරිවිතර වන්නේ MIL-DTL-13924, විවිධ උපස්ථර සඳහා ක්‍රියාවලි කාණ්ඩ හතරක් ආවරණය කරයි.විකල්ප පිරිවිතර AMS 2485, ASTM D769, සහ ISO 11408 ඇතුළත් වේ.

රංග යෙදුම් සහ පියාසර බලපෑම් සඳහා කම්බි ලණු කළු කිරීමට භාවිතා කරන ක්‍රියාවලිය මෙයයි.

1.2 මධ්යම උෂ්ණත්වය කළු ඔක්සයිඩ්
උණුසුම් කළු ඔක්සයිඩ් මෙන්, මධ්යම උෂ්ණත්වයේ කළු ඔක්සයිඩ් ලෝහයේ මතුපිට මැග්නටයිට් (Fe3O4) බවට පරිවර්තනය කරයි.කෙසේ වෙතත්, මධ්‍ය-උෂ්ණත්ව කළු ඔක්සයිඩ් 90-120 °C (194-248 °F) උෂ්ණත්වයකදී කළු පැහැයට හැරේ, උණුසුම් කළු ඔක්සයිඩ් වලට වඩා සැලකිය යුතු තරම් අඩුය.මෙය වාසිදායක වන්නේ එය ද්‍රාවණයේ තාපාංකයට වඩා පහළින් ඇති බැවිනි, එනම් කෝස්ටික් දුම නිපදවන්නේ නැත.

මධ්‍ය-උෂ්ණත්ව කළු ඔක්සයිඩ් වඩාත් උණුසුම් කළු ඔක්සයිඩ් සමඟ සැසඳිය හැකි බැවින්, එයට MIL-DTL-13924 මෙන්ම AMS 2485 මිලිටරි පිරිවිතර ද සපුරාලිය හැකිය.

1.3සීතල කළු ඔක්සයිඩ්
කාමර උෂ්ණත්වයේ කළු ඔක්සයිඩ් ලෙසද හැඳින්වෙන සීතල කළු ඔක්සයිඩ් 20-30 °C (68-86 °F) උෂ්ණත්වයකදී යොදනු ලැබේ.එය ඔක්සයිඩ් පරිවර්තන ආලේපනයක් නොව, තැන්පත් වූ තඹ සෙලේනියම් සංයෝගයකි.සීතල කළු ඔක්සයිඩ් ඉහළ ඵලදායිතාවයක් ලබා දෙන අතර ගෘහස්ථ කළු කිරීම සඳහා පහසු වේ.මෙම ආෙල්පනය ඔක්සයිඩ් පරිවර්තනය කරන වර්ණයට සමාන වර්ණයක් නිපදවයි, නමුත් පහසුවෙන් අතුල්ලන්නට නැඹුරු වන අතර අඩු උල්ෙල්ඛ ප්රතිරෝධයක් ලබා දෙයි.තෙල්, ඉටි හෝ ලැකර් යෙදීම උණුසුම් හා මධ්යම උෂ්ණත්වයට සමානව විඛාදන ප්රතිරෝධය ගෙන එයි.සීතල කළු ඔක්සයිඩ් ක්‍රියාවලිය සඳහා එක් යෙදුමක් වනුයේ වානේ (වානේ සඳහා patina) මෙවලම් සහ වාස්තුවිද්‍යාත්මක නිමාවයි.එය සීතල නිල්වන් ලෙසද හැඳින්වේ.

2. තඹ
කප්රික් ඔක්සයිඩ් ස්පෙකියුලර් පරාවර්තනය.svg
තඹ සඳහා වන කළු ඔක්සයිඩ්, සමහර විට Ebonol C යන වෙළඳ නාමයෙන් හඳුන්වනු ලැබේ, තඹ මතුපිට කුප්‍රික් ඔක්සයිඩ් බවට පරිවර්තනය කරයි.ක්‍රියාවලිය ක්‍රියාත්මක කිරීම සඳහා මතුපිට අවම වශයෙන් 65% තඹ තිබිය යුතුය;90% ට වඩා අඩු තඹ ඇති තඹ පෘෂ්ඨ සඳහා එය ප්‍රථමයෙන් සක්‍රීය ප්‍රතිකාරයක් සමඟ පූර්ව ප්‍රතිකාර කළ යුතුය.නිමි ආලේපනය රසායනිකව ස්ථායී වන අතර ඉතා අනුගත වේ.එය 400 °F (204 °C) දක්වා ස්ථායී වේ;මෙම උෂ්ණත්වයට වඩා පාදක තඹ ඔක්සිකරණය වීම නිසා ආලේපනය පිරිහී යයි.විඛාදන ප්රතිරෝධය වැඩි කිරීම සඳහා, මතුපිට තෙල්, ලැකර් හෝ ඉටි ආලේප කළ හැකිය.එය පින්තාරු කිරීම හෝ එනැමල් කිරීම සඳහා පූර්ව ප්‍රතිකාරයක් ලෙසද භාවිතා කරයි.මතුපිට නිමාව සාමාන්‍යයෙන් සැටින් වේ, නමුත් එය පැහැදිලි ඉහළ දිලිසෙන එනමලයක ආලේප කිරීමෙන් දිලිසෙන බවට හැරවිය හැක.

අන්වීක්ෂීය පරිමාණයෙන් මතුපිට නිමාව මත ඩෙන්ඩ්‍රයිට් සෑදෙන අතර එමඟින් ආලෝකය උගුලට හසු වී අවශෝෂණතාව වැඩි කරයි.මෙම ගුණාංගය නිසා ආලෝකය පරාවර්තනය අවම කිරීම සඳහා ආෙල්පනය අභ්යවකාශ, අන්වීක්ෂ සහ අනෙකුත් දෘශ්ය යෙදුම්වල භාවිතා වේ.

මුද්‍රිත පරිපථ පුවරු (PCBs) වලදී, කළු ඔක්සයිඩ් භාවිතය ෆයිබර්ග්ලාස් ලැමිෙන්ට් ස්ථර සඳහා වඩා හොඳ ඇලීමක් සපයයි.PCB හයිඩ්‍රොක්සයිඩ්, හයිපොක්ලෝරයිට් සහ කප්‍රේට් අඩංගු නානකාමරයක ගිල්වා ඇති අතර එය සංරචක තුනෙහිම ක්ෂය වේ.මෙයින් ඇඟවෙන්නේ කළු තඹ ඔක්සයිඩ් අර්ධ වශයෙන් කප්රේට් වලින් සහ අර්ධ වශයෙන් PCB තඹ පරිපථයෙන් පැමිණෙන බවයි.අන්වීක්ෂීය පරීක්ෂණය යටතේ තඹ (I) ඔක්සයිඩ් ස්ථරයක් නොමැත.

අදාළ එක්සත් ජනපද හමුදා පිරිවිතර MIL-F-495E වේ.

3. මල නොබැඳෙන වානේ
මල නොබැඳෙන වානේ සඳහා උණුසුම් කළු ඔක්සයිඩ් යනු කෝස්ටික්, ඔක්සිකාරක සහ සල්ෆර් ලවණ මිශ්රණයකි.එය 300 සහ 400 ශ්‍රේණි සහ වර්ෂාපතනය-දැඩි කරන ලද 17-4 PH මල නොබැඳෙන වානේ මිශ්‍ර ලෝහ කළු කරයි.විසඳුම වාත්තු යකඩ සහ මෘදු අඩු කාබන් වානේ මත භාවිතා කළ හැකිය.එහි ප්‍රතිඵලය වන නිමාව MIL-DTL–13924D Class 4 මිලිටරි පිරිවිතරයන්ට අනුකූල වන අතර උල්ෙල්ඛ ප්‍රතිරෝධය සපයයි.අක්ෂි තෙහෙට්ටුව අඩු කිරීම සඳහා සැහැල්ලු දැඩි පරිසරවල ශල්‍ය උපකරණ සඳහා කළු ඔක්සයිඩ් නිමාව භාවිතා කරයි.

මල නොබැඳෙන වානේ සඳහා කාමර-උෂ්ණත්වය කළු වීම සිදු වන්නේ මල නොබැඳෙන වානේ මතුපිට තැන්පත් වන තඹ-සෙලිනයිඩ් ස්වයංක්‍රීය උත්ප්‍රේරක ප්‍රතික්‍රියාව මගිනි.එය අඩු උල්ෙල්ඛ ප්‍රතිරෝධයක් සහ උණුසුම් කළු කිරීමේ ක්‍රියාවලියට සමාන විඛාදන ආරක්ෂාවක් සපයයි.කාමර-උෂ්ණත්වය කළු කිරීම සඳහා එක් යෙදුමක් වාස්තු විද්‍යාත්මක නිමාව (මල නොබැඳෙන වානේ සඳහා patina) වේ.

4. සින්ක්
සින්ක් සඳහා කළු ඔක්සයිඩ් Ebonol Z යන වෙළඳ නාමයෙන් ද හැඳින්වේ. තවත් නිෂ්පාදනයක් වන්නේ Ultra-Blak 460, කිසිදු chrome සහ සින්ක් ඩයි-කාස්ට් භාවිතා නොකර සින්ක් ආලේපිත සහ ගැල්වනයිස් කරන ලද මතුපිට කළු කරයි.