Черный хром что это
Черный хром
Черное хромирование нашло применение в приборостроении для защитно-декоративной отделки деталей, которые наряду с коррозионной стойкостью должны иметь поверхность, обладающую низким коэффициентом отражения света, например в различных оптических системах. Черные хромовые покрытия можно наносить на поверхность различных металлов.
В электролитах не допускается наличие серной кислоты Новый электролит прорабатывается током из расчета 10- 20 А×ч/л. Электролиты устойчивы в работе и обеспечивают получение равномерного черного цвета при широком диапазоне плотностей тока. Толщина слоя черного хрома обычно 1,5-2,0 мкм. Для надежности защиты от коррозии применяется подслой молочного хрома толщиной 10-15 мкм.
Подготовка изделий к хромированию обычная для декоративных покрытий. После нанесения черного хрома изделия промывают водой, сушат и подвергают термообработке в масле при температуре 110-120°С в течение 30-60 мин.
Покрытие черным хромом производятся также из электролита с добавкой ДХТИ-50.
Существенное влияние на отражательную способность черного хромового покрытия оказывает шероховатость поверхности основного металла. Коэффициент отражения на полированной поверхности достигает 10%, в то время, как на пескоструйной поверхности он снижается до 1-4 %
Покрытие черным хромом с успехом применено для защитно-декоративной отделки стволов охотничьих ружей. Атмосферные коррозионные испытания, проведенные в районе Батуми, показали, что при ранее применявшемся оксидировании с использованием «ржавого лака» уже после 24 ч испытаний появились первые признаки коррозии, а образцы, покрытые черным хромом, не изменились после испытаний в течение месяца. Тамбовский завод гальванического оборудования наготовил автоматическую линию для черного хромирования стволов охотничьих ружей с источником тока ВАКГ-6/12 3200/1600
ХРОМИРОВАНИЕ СТАЛИ ЧЕРНОЕ
Описание покрытия.
Основные характеристики покрытия хромом приведены в таблице:
Обозначение (пример)
Толщина
1мкм (не нормируется)
Микротвердость
Удельное электрическое сопротивление при 18 о C
Допустимая рабочая температура
Температура плавления
Заказать черное хромирование стали по ГОСТ 9.305-84 вы можете по телефонам и электронной почте, указанным в разделе «КОНТАКТЫ». Для ускорения расчетов просим воспользоваться специальной формой для on-line заказа.
Достоинства покрытия:
Недостатки покрытия:
Заказывая у нас, Вы получите:
Срочность. Надежность. Отсутствие посредников
• Один поставщик услуг = 50 видов покрытий;
• 6000 выполненных заказов. Свыше 1500 фотографий наших работ выложены на сайте;
• Покрытие от 1 смены. Производство 24/7;
• Индивидуальная упаковка и поштучный складской учет;
• 40% сотрудников с высшим химическим образованием.
• Оценка уровня наших услуг без риска и затрат;
• Открытость для внешних аудитов.
• Забор и доставка продукции по Екатеринбургу за наш счет;
• Скидки в зачет транспортных расходов по межгороду;
• Выезд инженеров к заказчику;
• Прием и доставка заказов по всей России и за рубеж! География наших поставок.
Светопоглощающие гальванические покрытия в оптике.
Содержание:
1. Светопоглощающие антибликовые покрытия.
Светопоглощающие покрытия, как это следует из названия, обладают минимальным отражением света со своей поверхности. К светопоглощающим покрытиям относятся:
К антибликовым покрытиям, кроме вышеперечисленных, относятся:
2. Черный никель.
Покрытия черным никелем характеризуются низким коэффициентом светопоглощения (5% в среднем, до 10% на полированной поверхности) и низким тепловым излучением (
Такое покрытие имеет ряд существенных недостатков – низкие показатели коррозионной стойкости, низкая пластичность и адгезия к поверхности металла основы.
Механизм электрохимического осаждения черного никеля и состав получаемого осадка недостаточно изучены. Однако характерным является то, что цинковые соли, считающиеся вредной примесью в никелевых ваннах, специально вводится в больших количествах в электролит для обеспечения достаточно глубокого черного цвета получаемых осадков.
Наиболее вероятно, что осадок на 50% представляет собой губчатый никель или смесь цинка с никелем. Кроме этого присутствуют смеси основных солей этих металлов, сера, азот и углерод.
Черный никель нашел особое применение в солнечной энергетике. В частности, наноструктурированное покрытие из черного никеля используется для поглощения солнечной энергии в солнечных коллекторах с преобразоованием ее в тепловую.
Для получения черного никеля используется, наряду с электрохимическим, также химический и термический способ.
Толщина осадков черного никеля обычно не превышает 2 мкм. Покрытие недостаточно устойчиво к износу.
Рассмотрим более подробно оптические свойства черного никеля.
На эти свойства в первую очередь влияет материал подложки. Так, на рисунке 1 представлена зависимость поглощения черного никелевого покрытия на нержавеющей стали, меди и латуни от длины волны, излучаемой ИК-спектрофотометром Фурье.
Из зависимостей видно, что наилучшее светопоглощение достигается при использовании латунной подложки.
На рисунке 2 представлена зависимость светотеплового излучения (эмиттанса) черного никеля в зависимости от материала подложки.
Структура покрытия, логично, также зависит от подложки. Результаты исследования с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) приведены на рисунке 3.
Из приведенных изображений видно, что размеры частиц черного никеля сильно зависят от подложки. Так, самые малые частицы образуются на латуни. Такое покрытие имеет, как уже было упомянуто ранее, и самый высокий спектр поглощения. Самые крупные частицы образуются на нержавеющей стали.
Можно с уверенностью сказать, что с увеличением размера частиц покрытия спектр поглощения уменьшается. Поэтому необходимо стремиться к малым размерам частиц.
На рисунке 4 приведена рентгенограмма черного никелевого покрытия на латуни. Пик, характерный для кристаллического никеля отсутствует.
В то же время элементный анализ показывает присутствие никеля на сформированных пленках (рисунок 5).
Это говорит о том, что никель находится либо в аморфном (некристаллическом виде), либо в виде рентгеноаморфных соеднинений.
3. Молочный хром.
Молочное хромирование выполняется как антибликовое на лимбах и шкалах. Риски после хромирования обычно выполняются черной краской, работающей на контрасте с серой поверхностью хромированной детали. Непременным условием молочного хромового покрытия является однотонность, которую не так просто получить. Электролит хромирования обладает очень низкой рассеивающей способностью, поэтому распределение тока по детали идет крайне неравномерно. Если не использовать специальные приемы, то на некоторых участках детали режим хромирования может отклониться от заданного и в этих местах может появиться блеск. Также, молочный хром очень пористый и мгновенно «захватывается» пальцами в свежеосажденном состоянии. Недостаточно качественная промывка моментально становится причиной разнотонности покрытия.
4. Черный хром.
Черное хромирование применяется для обеспечения максимально низкого коэффициента отражения света среди всех гальванических покрытий: 2% в видимой части спектра и
Само по себе черное хромовое покрытие коррозионностойко. Но в связи с низкой толщиной слоя (всего несколько микрон), рекомендуется предварительно наносить на детали подслой меди, никеля или молочного хрома требуемой толщины. Это обеспечивает беспористость итогового покрытия и лучшие антикоррозионные свойства. Для дополнительной защиты от коррозии и уплотнения покрытия применяется финальная обработка покрытия индустриальным маслом или лаками.
По износостойкости черный хром превосходит все черные гальванические покрытия, имея микротвердость 2940-3430 МПа.
Осадки черного хрома термостойки до 500 ° С, при превышении этой температуры происходит отслаивание.
Покрытия черным хромом используются для отделки внутренних деталей оптических приборов и инструментов. они также могут использоваться в качестве покрытия на хирургическом инструменте, в отличие от всех остальных черных гальванопокрытий.
Гальванический черный хром, наряду с никелем, является одним из наиболее широко используемых солнечных поглотителей, в основном благодаря его высокой абсорбционной способности, хорошей стабильности в широком диапазоне pH среды и высокому термическому сопротивлению.
Рассмотрим более подробно оптические свойства черного хрома.
На рисунках 6 и 7 показана спектральная отражательная способность в УФ- и ИК-областях для черного хрома, нанесенного на блестящие никелевые покрытия.
Собственные исследования, проведенный ООО «НПП Электрохимия» на диафрагмах с черным хромовым покрытием показали схожие результаты (рисунок 8-10). Исследования параметра диффузного отражения проводились на 3х образцах в диапазоне длин волн от 400 до 800 нм на спектрофотометре Cary 6000i Series UV-Vis-NIR Spectrophotometer.
Приведенные зависимости подтверждают, что черный хром очень слабо отражает свет в УФ-области, т.е. обладает очень высокой светопоглощающей способностью. Образцы ООО «НПП Электрохимия» имели средний параметр диффузного отражения в пределах 0,03-0,05%. Также видно, что пленки имеют низкую тепловую эмиссию.
На основании растровой электронной микроскопии, сделанной в режиме фазового контраста с увеличением х15000 (рисунок 11) можно заключить, что морфология поверхности черного хрома пориста и имеет большое количество микроразмерных зерен.
Полученные данные рентгено-фазового анализа (рисунок 12) свидетельствуют о том, что объемная структура черных хромовых пленок в основном состоит из металлического хрома с кристаллографической плоскостью (110), перпендикулярной подложке.
Наличие хрома в покрытиях подтверждает и элементный анализ (рисунок 13).
5. Черный цинк.
Черный цинк, как и другие виды цинкования, является двухслойным. Внутренний слой представляет собой обычное цинковое покрытие серо-серебристого цвета. Черный цвет создается за счет финишной конверсионной обработки или с помощью электрохимического оксидирования. Конверсионная пленка может наносится из хроматных и безхромовых растворов.
Важным преимуществом черного цинка является анодная защита стальных деталей от коррозии. В этой части цинк превосходит все остальные варианты гальванического чернения.
Износостойкость хроматных пленок очень низкая, но они лучше защищают цинк от коррозии. Безхромовые пленки значительно более износостойки, но их коррозионная стойкость хуже. Ни тот, ни другой способ чернения цинка не применяется без промасливания.
Черный оксид цинка теоретически возможно применять в оптике. Его антибликовые свойства высоки, но солнечная пропускаемость относительно мала. К тому же его электропроводность слишком низкая для того, чтобы обеспечить необходимое высокое отражение ИК-излучения, что важно для солнечных коллекторов. Сумма солнечного пропускания и отражения для этих пленок на стеклянных подложках составляет около 0.97, что указывает на отсутствие свободного поглощения.
Подробнее о цинковых покрытиях можно прочитать в статье.
6. Оксидные, фосфатные и сульфидные покрытия.
Коэффициент отражения света для оксидных покрытий равен примерно 5%. В некоторых случаях можно добиться показателя в 1,5%.
Традиционное фосфатное покрытие на стали имеет цвет от светло-серого до темно-серого. Цвет зависит от материала детали и от способа фосфатирования (холодный или горячий). Значительно реже применяется черное фосфатирование.
Сульфидные покрытия применяются для меди и серебра. Они имеют глубоко-серый цвет. Для меди возможно в ряде случаев получение черного цвета. Латунь чаще электрохимически оксидируется в целях чернения.
7. Аноднооксидные покрытия на алюминии.
Данные покрытия получаются в процессе анодирования. Покрытие состоит из оксида алюминия имеющего пористую структуру. Сам по себе анодированный алюминий уже будет обладать антибликовыми свойствами. Выраженный антибликовый эффект достигается на толщинах 20-45 мкм (в зависимости от марки сплава). Для существенного усиления этих свойств после анодирования покрытие можно наполнить в анилиновом черном красителе или в неорганических солях. Кроме этого применяется электрохимическое чернение алюминия с использоованием солей олова и никеля.
Светопоглощающие характеристики поверхностей с электрохимически окрашенным анодированным алюминием приведены на рисунках 14 и 15.
На рисунках 16 и 17 представлены микроизображения анодированной и электрохимически окрашенной поверхности алюминия.
На рисунке 18 показано электронномикроскопическое изображение поперечного шлифа анодированного алюминия с наполнением в черный цвет.
Покрытие хромом – это надежно и красиво!
Покрытие хромом металлических изделий является одним из самых распространенных гальванических работ. Хром применяется для защиты от коррозии и для декоративной отделки поверхности изделий. В зависимости от режима осаждения хромовое покрытие может быть блестящим, матовым (молочным), пористым или черным.
Блестящий хром характеризуется повешенной твердостью и отсутствием пор, твердость молочного покрытия несколько ниже, но оно легче полируется, а пористый хром обладает способностью задерживать пропитывающую смазку.
Основной электролит для осаждения хрома содержит два компонента:CrO4 и H2SO4 с соотношением по массе 1:100. При этом достигается наиболее высокий выход по току.
Выбор концентраций компонентов электролита для нанесения хрома осуществляется в соответствии с характером покрытия и конфигурацией деталей. Рассеивающая способность электролита значительно возрастает при снижении концентрации хромового ангидрида, что следует использовать при хромировании деталей с развитым рельефом.
Наибольший интерес представляет покрытие черный хром. Обладая уникальными свойствами светопоглощения и декоративности, черный хром не уступает износоустойчивости блестящему хрому, а по коррозионной стойкости превосходит в 2 раза. Черный хром применяют в машиностроении, изготовлении оптических приборов, медицинских инструментов, часовой промышленности. Черный хром наносят из электролита специального состава:
хромовый ангидрид – 250 г/л;
борная кислота – 15 г/л;
нитрат натрия – 5 г/л.
Температура 18-25 0 С
Во всех процессах нанесения хрома применяются только нерастворимые аноды – свинец и его сплавы с 6-8% содержанием сурьмы, поэтому в процессе покрытия требуется постоянная коррекция состава электролита.
Отрицательной способностью процесса нанесения хрома является крайне низкий выход по току, так как параллельно с хромом на катоде выделяется водород, поэтому требуется проведение термообработки при 200 0 С.
Черный хром очень чувствителен к наличию в электролите хлоридов. Содержание Cl – ионов более 0,08 г/л приводит к образованию питтинга. Хлор может попадать в электролит из промывочной ванны, поэтому при декоративном покрытии использовать можно только дистиллированную воду.
В отличие от декоративных покрытий наносимых оксидированием, которые можно использовать в домашних условиях, электролиты хромирования высоко токсичны и агрессивны. При работе с ними необходимо применять все необходимые меры предосторожности.
Уважаемые читатели, если возникли вопросы – готова помочь, пишите, звоните, оставляйте комментарии.
Королева Галина Владимировна.
Покраска хрома в черный цвет
Буквально неделю назад, в очередной раз помыв машину у меня в голове всплыла уже давно родившаяся мысль — покрасить облезший хром. Скорее всего с такой мыслью сталкивались все владельцы вторых супербов, глядя на хром вокруг задней форточки)
Осмотрев машину повнимательнее со всех сторон увидел еще некоторые места (помимо задних форточек), которые выглядят уже не новыми, а именно:
* шкодовские значки спереди и сзади машины
* хром на передней решетке
* хром по низу дверей
* полоска хрома на крышке багажника
Но, так как было принято решение красить хром, а не восстанавливать его, то под раздачу так же попали:
* нижняя губа на переднем бампере
* крышки омывателей фар
* металлические номерные рамки (задняя начала облазить, передняя просто за компанию)
* и самые идеально сохранившиеся детали — хром вокруг боковых стекол! Жалко конечно, но что поделать… Красить так красить)
Майские праздники, дача, отличная погода — всё было на моей стороне.
Поехал в ближайший автомагазин, купил бумажный скотч (лучше брать специальный автомобильный, желтого цвета — он лучше прилипает к машине по сравнению с белым, и лучше потом отдирается) и купил черный антигравий body950:
Сначала было решено покрасить все легкоснимаемые с машины детали: значки, номерные рамки и крышки омывателей фар. Решил немного заморочиться и соорудить небольшой покрасочный стол. Нашел в дачном подвале 5 метров фольгированного утеплителя пола, после чего один кусок настелил на обычный круглый уличный стол, а остальной частью утеплителя обернул стол вокруг:
Далее берем мелкую наждачку, слегка зачищаем все окрашиваемые поверхности, смываем с них грязь и пыль, обезжириваем, берем баллон и приступаем к покраске:
Красил детали в три слоя, с перерывами в 10-15 минут.
P.S. Крышки омывателей фар изначально хотел красить прямо на машине, так как не разобрался как они снимаются. Но, разобравшись, снял и покрасил их отдельно от машины
А в перерывах между покраской съемных деталей можно заняться и обклейкой машины газетами, поскольку остальные детали было решено красить прямо на машине:
Больше всего заняло времени оклеить скотчем хром вокруг боковых стекол. Ну а полная оклейка машины заняла у меня порядка 6ти часов:
Итак, пришло время красить. Иду за краской, возвращаюсь, и замечаю на небе ооочень огромную черную тучу, которой там совсем не должно было быть в этот момент. Начинаю красить переднюю решетку и нижнюю губу переднего бампера, как вдруг начинается дождь… Эмоции меня немного переполняли в этот момент!
Вообщем, в тот день я успел покрасить только перед, т.к. остальные газеты с машины просто смыло ливнем минут через 10(
Ну да ладно, задача поставлена, значит нужно доделать дело до конца. Расстроился конечно немного, но поставил себе цель на следующие выходные — доделать начатое)
И вот, пару рабочих дней между майскими праздниками прошли совсем незаметно, я снова добрался до дачи, и первое, что я сделал в этот раз — натянул огромный баннер 5 на 3 метра над машиноместом от дома до забора:
В этот раз я мог красить даже под проливной дождь, что, собственно, пару раз и приходилось делать. Также в этот раз было принято решение красить весь хром по частям, а не сразу весь как в тот раз. Фото покраски, к сожалению, во второй раз не делал, но принцип был тот же — обклеил часть хрома (например, переднюю дверь), покрасил, подождал пока высохнет, пошел делать другую часть… Ушло на это все в спокойном режиме около одного дня. Матовал хром прям на машине, уже после обклейки его скотчем со всех сторон. Результатом очень доволен:
Заодно решил затонировать передние противотуманки, которые меня давно подбешивали своим видом. Все равно ими ниразу за 3 года не воспользовался:
Там вообще ничего сложного не было — снимаем небольшие решетки по бокам от противотуманок, рукой нажимаем клипсу и толкаем противотуманки наружу бампера. Далее тщательно их моем (только без попадания воды внутрь), протираем, делаем мыльный раствор, мылим стекла и клеим пленку, после чего все это дело выравниваем при помощи скребка и фена. Вообщем — классика))