Меню

Окислы металлов черного цвета



Экология СПРАВОЧНИК

Информация

Окись железа черная

Железо с кислородом образует ряд окислов: закись железа— РеО, окись — Ре2Оз, закись-окись — Ре304, гидрат закиси — Ре (ОН) 2 и гидрат окиси — Рег03 • /гНгО. Почти все соединения железа окрашены: при наличии в них катиона Ре», являющегося очень слабым хромофором, в светлый зеленовато-желтый цвет, а при наличии катиона Ре» , — сильного хромофора, в буро-крас-ный или желто-бурый цвет. Совместное присутствие ионов Ре» и Ре» вызывает синее или черно-синее окрашивание.[ . ]

Черная окись железа представляет собою по химическому составу закись-окись железа — Рез04, обычно с примесью небольшого количества окиси железа. Содержание закиси железа в этом пигменте колеблется в пределах 18—26% , а окиси железа 72—74%. Черная окись железа обладает насыщенным синевато-черным цветом, очень высокой укрывистотью, высокой интенсивностью и большой устойчивостью к действию света и атмосферных явлений. В слабых кислотах она растворяется в концентрированной азотной кислоте и в аммиаке не растворяется. При промывке и сушке на воздухе черная окись железа почти не окисляется, а при прокаливании при доступе воздуха легко окисляется, переходя в красную окись железа. Черная окись железа кристаллизуется в кубической системе. Удельный вес черной окиси железа 4,73; маслоемкость 28, средний размер ее частиц колеблется в пределах 0,25—0,50 и.[ . ]

Черную окись железа применяют, кроме того, в качестве исходного сырья для получения красной окиси железа, для чего ее прокаливают при высокой температуре.[ . ]

Черную окись железа (закись-окись железа) по этому методу получают взаимодействием растворов железного купороса и соды и последующим окислением осадка при 80—90° током воздуха.[ . ]

Черная окись железа (закись-окись) образуется в больших количествах в качестве побочного продукта при производстве анилина, и поэтому применение ее для получения красной окиси железа представляет практический интерес.[ . ]

К черным железоокисным пигментам относится только один пигмент — черная окись железа. Коричневые железоокисные пигменты представляют собою смесь красной и черной окиси железа, получаемую или совместным осаждением или механическим смешением.[ . ]

Закись-окись железа (черную окись железа) в качестве сырья для производства красной окиси железа применяют в тех случаях, когда она имеется в больших количествах как побочный продукт производства ароматических аминов.[ . ]

Коричневая окись железа представляет собою механическую смесь красной и черной окиси железа с добавлением в случае необходимости для подцветки и желтой окиси железа. Смесь этих компонентов очень однородна, так как все они обладают примерно одинаковой дисперсностью.[ . ]

При приготовлении искусственной черной окиси железа не удается получить чистую закись-окись железа РеО • Ре203, содержащую расчетное количество закиси железа, т. е. 31,03% РеО. Содержание закиси железа в технических продуктах находится обычно в пределах 17—25%, причем чем активнее закись-окись железа в стадии получения, тем меньше в ней содержится закиси железа. В качестве пигментов следует применять соединения, содержащие РеО не менее 17—18%.[ . ]

При восстановлении нитросоединений железо обычно окисляется в закись-окись железа черного цвета.[ . ]

Таким образом при окислении металлического железа нитробензолом получаются окисные соединения железа, состав и цвет которых зависят от рода электролита, в присутствии которого происходит окисление, а именно: в присутствии электролитов, не подвергающихся гидролизу при кипячении с металлическим железом, образуется только черная закись-окись железа, а в присутствии гидролизующихся электролитов — различные соединения: от черной закись-окиси железа при небольшом содержании до светложелтого гидрата окиси железа при значительном содержании электролита. Легче всего образуется закись-окись железа черного цвета. Получение же других соединений: окиси железа, безводного, гидратированного и особенно кристаллического гидрата окиси железа происходит только в результате воздействия гидрата окиси металла (преимущественно трехвалентного) и соли закиси железа, образующихся в результате гидролиза электролитов второй группы.[ . ]

Читайте также:  Подставки для цветов белые с патиной

Иногда в результате воздействия соды образуется не черная закись-окись железа, а смесь гидрата окиси и углекислого железа..[ . ]

Группа красных железоокисных пигментов цветом от оранжево-красного до фиолетово-красного содержит главным образом окись железа Ре203. Между химическим составом и цветом железоокисных пигментов существует определенная зависимость: желтые пигменты являются гидратами окиси железа, красные — окисью железа, черные — закись-окисью железа, а коричневые — гидратированной окисью железа или смесью желтых и красных пигментов. Наибольшее применение нашли красные железоокисные пигменты. Сырьем для получения красных пигментов служит сернокислое железо (железный купорос), являющееся отходом производства двуокиси титана.[ . ]

Источник

Черная окись — Black oxide

Черная окись или чернение — это конверсионное покрытие для черных металлов, нержавеющей стали, меди и сплавов на ее основе, цинка , порошковых металлов и серебряного припоя . Он используется для повышения устойчивости к коррозии, улучшения внешнего вида и уменьшения отражения света. Для достижения максимальной коррозионной стойкости черный оксид необходимо пропитать маслом или воском. Одно из его преимуществ перед другими покрытиями — минимальное налипание.

Содержание

Черные материалы

Стандартный черный оксид — это магнетит (Fe 3 O 4 ), который более механически устойчив на поверхности и обеспечивает лучшую защиту от коррозии, чем красный оксид (ржавчина) Fe 2 O 3 . Современные промышленные подходы к образованию черного оксида включают горячие и среднетемпературные процессы, описанные ниже. Оксид также может быть образован электролитическим способом при анодировании . Традиционные методы описаны в статье о воронении . Они представляют исторический интерес, а также полезны для любителей безопасно формировать черный оксид с помощью небольшого оборудования и без токсичных химикатов.

Низкотемпературный оксид, также описанный ниже, не является конверсионным покрытием — низкотемпературный процесс не окисляет железо, а осаждает соединение селена меди.

Горячий черный оксид

Горячие ванны с гидроксидом натрия , нитратами и нитритами при 141 ° C (286 ° F) используются для преобразования поверхности материала в магнетит (Fe 3 O 4 ). Воду необходимо периодически добавлять в ванну с надлежащим контролем, чтобы предотвратить взрыв пара .

Горячее чернение подразумевает погружение детали в различные емкости. Заготовку обычно «погружают» в автоматические носители деталей для транспортировки между резервуарами. Эти резервуары содержат, по порядку, щелочной очиститель , воду, каустическую соду при температуре 140,5 ° C (284,9 ° F) (состав для чернения) и, наконец, герметик, которым обычно является масло . Каустическая сода и повышенная температура вызывают образование Fe3O4 (черный оксид) на поверхности металла вместо Fe2O3 (красный оксид (ржавчина)). Хотя он физически более плотен, чем красный оксид, свежий черный оксид пористый, поэтому масло затем наносится на нагретую часть, которая герметизирует его, «погружаясь» в него. Комбинация предотвращает коррозию заготовки. Есть много преимуществ чернения, в основном:

  • Чернение можно проводить большими партиями (идеально для мелких деталей).
  • Нет значительного влияния размеров (в процессе чернения создается слой толщиной около микрометра ).
  • Это намного дешевле, чем аналогичные системы защиты от коррозии, такие как краска и гальваника .

Самая старая и наиболее широко используемая спецификация горячей черной окиси — это MIL-DTL-13924, которая охватывает четыре класса процессов для различных подложек. Альтернативные спецификации включают AMS 2485, ASTM D769 и ISO 11408.

Читайте также:  Светло желтый сочетание с каким цветом

Этот процесс используется для чернения канатов для театральных постановок и создания эффектов полета.

Среднетемпературный черный оксид

Как и горячий черный оксид, черный оксид при средних температурах превращает поверхность металла в магнетит (Fe 3 O 4 ). Однако при средней температуре черный оксид чернеет при температуре 200–245 ° F (93–118 ° C), что значительно меньше, чем горячий черный оксид. Это выгодно, потому что оно ниже точки кипения раствора, что означает отсутствие образования едких паров.

Так как черный оксид средней температуры наиболее сопоставим с горячим черным оксидом, он также может соответствовать военной спецификации MIL-DTL-13924, а также AMS 2485.

Холодный черный оксид

Холодный черный оксид, также известный как черный оксид комнатной температуры, наносится при температуре 65–85 ° F (18–29 ° C). Это не оксидное конверсионное покрытие, а осажденное соединение селена меди. Холодная окись черного обеспечивает более высокую производительность и удобна для чернения в домашних условиях. Это покрытие имеет цвет, похожий на тот, который дает преобразование оксида, но имеет тенденцию легко стираться и обеспечивает меньшую стойкость к истиранию. Нанесение масла, воска или лака повышает коррозионную стойкость до уровня высоких и средних температур. Одним из применений процесса холодной окиси черного является инструмент и архитектурная отделка стали (патина для стали). Это также известно как холодное воронение.

Черный оксид меди , иногда известный под торговым названием Ebonol C , преобразует поверхность меди в оксид меди . Для того, чтобы процесс работал, поверхность должна содержать не менее 65% меди; медные поверхности с содержанием меди менее 90% должны быть предварительно обработаны активирующей обработкой. Готовое покрытие химически стабильно и имеет хорошую адгезию. Он стабилен до 400 ° F (204 ° C); выше этой температуры покрытие разрушается из-за окисления базовой меди. Для повышения устойчивости к коррозии поверхность можно покрыть маслом, лаком или воском . Он также используется в качестве предварительной обработки при покраске или эмалировании . Поверхность обычно атласная , но ее можно сделать глянцевой, нанеся прозрачную глянцевую эмаль.

В микроскопическом масштабе на отделке поверхности образуются дендриты , которые улавливают свет и увеличивают поглощающую способность . Благодаря этому свойству покрытие используется в аэрокосмической , микроскопии и других оптических областях для минимизации отражения света.

В печатных платах (PCB) использование черного оксида обеспечивает лучшую адгезию слоев ламината из стекловолокна. ПХБ погружают в ванну, содержащую гидроксид, гипохлорит и купрат , которые становятся обедненными всеми тремя компонентами. Это указывает на то, что черный оксид меди поступает частично из купрата и частично из медной схемы печатной платы. Под микроскопом слой оксида меди (I) отсутствует.

Соответствующая военная спецификация США — MIL-F-495E.

Нержавеющая сталь

Горячий черный оксид для нержавеющей стали представляет собой смесь щелочных, окисляющих и серных солей. Он черняет сплавы нержавеющей стали серий 300 и 400, а также дисперсионно-упрочненные сплавы 17-4 PH. Раствор можно использовать для чугуна и мягкой низкоуглеродистой стали. Полученная отделка соответствует военным техническим требованиям MIL-DTL-13924D Class 4 и обеспечивает стойкость к истиранию. Покрытие из черной оксидной пленки используется на хирургических инструментах в условиях интенсивного освещения для уменьшения утомляемости глаз.

Почернение нержавеющей стали при комнатной температуре происходит в результате автокаталитической реакции осаждения селенида меди на поверхности нержавеющей стали. Он обеспечивает меньшую стойкость к истиранию и такую ​​же защиту от коррозии, что и процесс горячего чернения. Одно из применений чернения при комнатной температуре — это архитектурная отделка (патина для нержавеющей стали).

Читайте также:  Какого цвета должна быть настойка болиголова

Черный оксид цинка также известен под торговым названием Ebonol Z . Другой продукт — Ultra-Blak 460, который позволяет чернить оцинкованные и оцинкованные поверхности без использования хромированных и цинковых отливок.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Закись-окись — железо — черный цвет

Закись-окись железа черного цвета ; в сухом воздухе устойчива. [1]

При восстановлении нитроеоединений железо обычно окисляется в закись-окись железа черного цвета . [2]

Таким образом, при окислении металлического железа нитробензолом получаются окисные соединения железа, состав и цвет которых зависят от рода электролита, в присутствии которого происходит окисление. Легче всего образуется закись-окись железа черного цвета . Получение же других соединений — окиси железа, безводного, гидратированного и особенно кристаллического гидрата окиси железа — происходит только в присутствии гидрата окиси металла ( преимущественно трехвалентного) и соли закиси железа, образующихся в результате гидролиза электролитов второй группы. [3]

Таким образом при окислении металлического железа нитробензолом получаются окисные соединения железа, состав и цвет которых зависят от рода электролита, в присутствии которого происходит окисление, а именно: в присутствии электролитов, не подвергающихся гидролизу при кипячении с металлическим железом, образуется только черная закись-окись железа, а в присутствии гидролизующихся электролитов — различные соединения: от черной закись-окиси железа при небольшом содержании до светложелтого гидрата окиси железа при значительном содержании электролита. Легче всего образуется закись-окись железа черного цвета . Получение же других соединений: окиси железа, безводного, гидратированного и особенно кристаллического гидрата окиси железа происходит только в результате воздействия гидрата окиси металла ( преимущественно трехвалентного) и соли закиси железа, образующихся в результате гидролиза электролитов второй группы. [4]

Таким образом, при окислении металлического железа нитробензолом получаются окисные соединения железа, состав и цвет которых зависят от рода электролита, в присутствии которого происходит окисление. Легче всего образуется закись-окись железа черного цвета . Получение же других соединений — окиси железа, безводного, гидратированного и особенно кристаллического гидрата окиси железа — происходит только в присутствии гидрата окиси металла ( преимущественно трехвалентного) и соли закиси железа, образующихся в результате гидролиза электролитов второй группы. [5]

К одной группе относятся соли щелочных и щелочноземельных металлов, а также железа, марганца, никеля, кобальта, цинка и ряда других металлов. В присутствии этих электролитов всегда ( при нормальном течении процесса) образуется закись-окись железа черного цвета . Ко второй группе относятся соли олова, алюминия, хрома, сурьмы и некоторых других металлов. [6]

К одной группе относятся соли щелочных и щелочноземельных металлов, а также железа, марганца, никеля, кобальта, цинка, и ряда других металлов. В присутствии этих электролитов всегда ( при нормальном течении процесса) образуется закись-окись железа черного цвета . Ко второй группе относятся соли олова, алюминия, хрома, сурьмы и некоторых других металлов. [7]

К одной группе относятся соли щелочных и щелочноземельных металлов, а также железа, марганца, никеля, кобальта, цинка и ряда других металлов. В присутствии этих электролитов всегда ( при нормальном течении процесса) образуется закись-окись железа черного цвета. Ко второй группе относятся соли олова, алюминия, хрома, сурьмы и некоторых других металлов. При небольшом содержании электролита образуется закись-окись железа черного цвета , с увеличением содержания электролита сначала увеличивается степень окисления образовавшегося окисла железа, а затем и степень его гидратации. [8]

Источник