ما هو الألومنيوم الأسود المؤكسد

ألومنيوم أسود مؤكسد هو في الأساس الألومنيوم الذي خضع لعملية أنودة ثم صُبغ بعد ذلك باللون الأسود. تتم زيادة طبقة الأكسيد الطبيعية والمسامية على سطح جزء الألومنيوم من خلال عملية كهروكيميائية تسمى الأنودة. وبهذه الطريقة تصبح هذه الطبقة متينة وأكثر سمكًا وصلابة. يتم الحصول على طبقة الأكسيد هذه عن طريق غمس جزء الألومنيوم في حمام إلكتروليتي وتمرير تيار كهربائي من خلاله. ألومنيوم مؤكسد باللون الأسود تعتبر مهمة بسبب مقاومتها للتآكل ومتانتها وجاذبيتها الجمالية وتفردها.

يتميز الألومنيوم بخصائص بارزة مثل خفة الوزن ونسبة القوة إلى الوزن العالية ومقاومة التآكل والتوصيل الحراري. وتظل كل هذه الخصائص سليمة ويتم توفير تشطيب أسود أنيق أيضًا. هذه اللمسة النهائية أكثر متانة وأقل عرضة للتشقق أو التقشر مقارنةً بالطبقة النهائية التي يتم تحقيقها عن طريق الطلاء أو الطلاء. ويستخدم هذا الطلاء على نطاق واسع في قطع غيار السيارات وصناعة الطيران والمكونات المنزلية وقطع الإلكترونيات.

كيف يتم طلاء الألمنيوم بأكسيد الألومنيوم؟

ويشمل ذلك طريقة يتم فيها إنتاج طبقة زخرفية وواقية على سطح جزء الألومنيوم. يجب مراعاة العديد من العوامل المهمة في هذه العملية وهي التالية:

المعدات والمواد

1. خزان أنودة
2. أجسام الألومنيوم
3. هيدروكسيد الصوديوم
4. الماء المقطر
5. مصدر التيار الكهربائي
6. حمض النيتريك أو حمض الكبريتيك
7. مزيل الشحوم
8. أنودة الصبغة السوداء
9. مادة الكاثود، أي الرصاص أو الألومنيوم
10. تروس واقية

كيف يتم تحضير سطح جزء الألومنيوم؟

يُعد إعداد السطح عاملاً بارزًا قبل تنفيذ عملية الطلاء بأكسيد الألومنيوم. وتتألف من خطوات مختلفة بما في ذلك التنظيف والحفر وإزالة الطلاء بأكسيد الألومنيوم. أولاً وقبل كل شيء يتم تنظيف سطح جسم الألومنيوم بالكامل باستخدام المنظفات الحمضية أو القلوية. سيؤدي ذلك إلى إزالة جميع أنواع الملوثات تمامًا مثل الأوساخ أو الشحوم أو الزيوت.

الآن يخضع جسم الألومنيوم الذي تم تنظيفه لعملية الحفر. أثناء هذه العملية يتم حفر جزء الألومنيوم في محلول هيدروكسيد الصوديوم. ستعمل عملية الحفر على إزالة طبقة الأكسيد الطبيعية وستخلق سطحًا أملسًا. غالبًا ما تترك عملية الحفر جسيمات متبقية على السطح. ولإزالة هذه البقايا، يتم تنفيذ عملية إزالة البقايا. في هذه العملية يتم غمس جزء الألومنيوم بعد عملية الحفر في محلول حمضي، أي حمض النيتريك.

كيف تتم عملية أنودة الألومنيوم بأكسيد الألومنيوم الأسود؟

يتم تنفيذ هذه العملية في خلية إلكتروليتية تتكون من أنود وكاثود ومحلول إلكتروليتي في الحمام. يحتوي هذا الحمام في معظم الأحيان على حمض الكبريتيك ولكن يتم استخدام حمض الفوسفوريك وحمض الكروميك أيضاً. يتم غمس جسم الألومنيوم الذي اكتمل تحضيره في الحمام. في الخلية الإلكتروليتية يكون القطب الموجب في الخلية الإلكتروليتية هو جسم الألومنيوم الذي يعمل كأنود. ويعمل القطب السالب المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الرصاص كقطب سالب.

وبذلك تكتمل الدائرة ويمر تيار كهربي عبر هذه الدائرة. خلال هذه العملية، تتحد أيونات الأكسجين من الحمام الإلكتروليتي مع ذرات الألومنيوم الموجودة على سطح جسم الألومنيوم وتكوِّن أكسيد الألومنيوم. تستمر هذه العملية ويزداد سمك طبقة الأكسيد هذه باستمرار. من المهم أن نلاحظ أن نمو طبقة الأكسيد هذه يحدث إلى الداخل والخارج من سطح الألومنيوم، وفي النهاية سيؤدي ذلك إلى تكوين بنية مسامية.

العوامل التي تؤثر على تكوين طبقة الأكسيد

يتم التحكم في سمك طبقة الأكسيد من خلال العوامل التالية.

• درجة حرارة الإلكتروليت
• مدة العملية
• الكثافة الحالية
• نوع الحمض المستخدم

كيف تصبغ الألومنيوم باللون الأسود؟

يتم تنفيذ هذه العملية بعد أنودة جسم الألومنيوم. في نهاية عملية الأنودة تتشكل طبقة أكسيد مسامية على جسم الألومنيوم تكون قادرة على امتصاص الصبغات وقبولها. أثناء عملية الصباغة يتم غمر جسم الألومنيوم في حمام الصبغة. يحتوي حمام الصبغة هذا على الصبغة السوداء.

تتغلغل الصبغة السوداء في مسام طبقة الأكسيد المسامية التي تكونت من عملية الأنودة. من أجل تحقيق الظل الأسود المطلوب والصبغة الموحدة يجب التحكم في وقت الغمر ودرجة الحرارة بعناية. بعد تحقيق اللون المطلوب ودرجة لونه يتم تنفيذ عملية الختم. في هذه العملية، يتم قفل الصبغة الممتصة عن طريق إغلاق مسام طبقة الأكسيد ويتم ختم جسم الألومنيوم. تُستخدم المواد التالية بشكل عام لغرض الختم.

• محلول أسيتات النيكل
• الماء المؤين
• البخار

يخضع جسم الألومنيوم للشطف الشامل لإزالة أي بقايا. بعد ذلك يتم تجفيف الجزء بالكامل. سيؤدي ذلك بعد ذلك إلى زيادة مقاومة التآكل والمتانة والسطح النهائي.

تحديد أنبوب الألومنيوم الأسود المؤكسد

وهو عبارة عن أنبوب مجوف وأسطواني مصنوع من الألومنيوم ويكون على شكل أنبوب. يتم أولاً إخضاع أنبوب الألومنيوم هذا لعملية أنودة يتم فيها زيادة سماكة طبقة الأكسيد وبعد ذلك يتم صبغه باللون الأسود للحصول على لمسة نهائية أفضل. تتميز أنابيب الألومنيوم الأسود المؤكسد بمزيج من خصائص الألومنيوم مثل مقاومة التآكل وخفة الوزن والمتانة ومزايا الأنودة إلى جانب التشطيب الأسود. تجد هذه الأنابيب تطبيقاتها على نطاق واسع في قطاع البناء والتطبيقات البحرية وصناعة السيارات ولأغراض الديكور.

تعريف الصفيحة السوداء المؤكسدة بالألومنيوم

صفيحة الألومنيوم عبارة عن قطعة معدنية مسطحة ورقيقة من الألومنيوم تتميز بخصائص بارزة مثل مقاومة التآكل وخفة الوزن والقوة العالية. تخضع صفائح الألومنيوم هذه لعملية أنودة والتي تعزز في النهاية من صلابة السطح ومقاومة التآكل لصفائح الألومنيوم.

بالإضافة إلى ذلك، تزيد هذه العملية أيضًا من قدرة الصفيحة على امتصاص الأصباغ والطلاء. بعد ذلك يتم صبغ هذه الصفيحة باللون الأسود. وبالتالي سيوفر ذلك جماليات وحماية ضد التآكل والتآكل. تشمل الاستخدامات الرئيسية لهذه الألواح المجالات التي تكون فيها المتانة والمظهر ذات أهمية قصوى مثل الهندسة المعمارية والإلكترونيات واللافتات واحتياجات الديكور.

مزايا الألومنيوم المؤكسد الأسود

يوفر الألومنيوم المؤكسد الأسود العديد من المزايا مما يجعله مناسبًا للاستخدام في العديد من التطبيقات. وفيما يلي بعض المزايا.

خواص ميكانيكية محسّنة:

ألومنيوم أسود مؤكسد يوفر مقاومة أفضل للتآكل ومقاومة أفضل للتآكل. تزيد طبقة الأكسيد على سطح الألومنيوم من صلابة سطح الألومنيوم. وهذا من شأنه أن يزيد من العمر الافتراضي لمادة الألومنيوم بسبب الخواص الميكانيكية الأفضل. وبالتالي سيوفر أداءً جيدًا عند استخدامه في التطبيقات التي تتطلب مقاومة الخدش والمتانة.

تحسين مقاومة التآكل

تنتج عملية الطلاء بأكسيد الألومنيوم طبقة أكسيد سميكة على سطح الألومنيوم وتكون طبقة الأكسيد هذه سميكة للغاية. تزيد هذه الطبقة المستقرة بشكل كبير من مقاومته للتآكل والتآكل. يكون سطح الألومنيوم في غياب طبقة الأكسيد عرضة للصدأ والتآكل بسبب العوامل البيئية مثل الملوثات والرطوبة والملح. لذلك تحمي طبقة الأكسيد هذه في النهاية الركيزة المعدنية الأساسية.

سلوك غير موصل

تكون طبقة الأكسيد المتكونة نتيجة عملية الأنودة عازلة بطبيعتها وتُظهر سلوكًا غير موصل للكهرباء. هذه الخاصية المهمة مفيدة في التطبيقات الكهربائية التي تتطلب العزل.

جماليات محسّنة

يتميز الألومنيوم الأسود المؤكسد بخاصية أساسية تتمثل في المظهر الجمالي الجيد بسبب اللمسة النهائية السوداء الموحدة والناعمة والمتسقة. ويُستخدم في الأعمال الزخرفية بسبب مظهره الأنيق ومظهره الأنيق والممتع من الناحية الجمالية.

الطبيعة المسامية لطبقة الأكسيد

تكون طبقة الأكسيد المتكونة على سطح الألومنيوم مسامية بطبيعتها. وتعتبر هذه الخاصية ذات ميزة كبيرة لأنها تزيد من الالتصاق عند وضع الدهانات ومانعات التسرب والطلاء على سطح الألومنيوم. وبالتالي، فإن الطبيعة المسامية لطبقة الأكسيد تضمن الترابط الجيد الذي يدوم طويلاً.

المتانة

تتأثر دورة حياة المنتج بالتأثير البيئي الذي يكون أقل إذا كان المنتج متينًا. تتميز منتجات الألومنيوم الأسود المؤكسد المصنوعة من الألومنيوم الأسود بالمتانة والمقاومة للتآكل. لذا فإن ذلك سيقلل في النهاية من الحاجة إلى صيانة واستبدال منتجات الألمنيوم المؤكسد الأسود. وبالتالي فإن منتجات الألمنيوم المؤكسد الأسود على المدى الطويل هي حل فعال من حيث التكلفة.

عيوب أنودة الألومنيوم بأكسيد الألومنيوم Blazk

كما أن الألومنيوم المؤكسد الأسود له بعض القيود أيضًا. هناك العديد من المتغيرات في عملية الطلاء بأكسيد الألومنيوم لذلك ليس من السهل الحصول على لون أسود متناسق. تتضمن هذه المتغيرات أو المعلمات تركيز الإلكتروليت، ووقت الطلاء بأكسيد الألومنيوم ودرجة الحرارة التي تتم فيها عملية الطلاء بأكسيد الألومنيوم. سيؤدي التغيير الطفيف في هذه المعلمات إلى عدم اتساق اللون. يمكن أن تؤدي الإشعاعات فوق البنفسجية فوق البنفسجية إلى تلاشي اللون الأسود للألومنيوم المؤكسد الأسود إذا تم تعريضه لفترة طويلة من الزمن.

لذلك يجب استخدام الأصباغ المستقرة للأشعة فوق البنفسجية في تطبيقات الألومنيوم المؤكسد الأسود في الهواء الطلق. ومن الجدير بالذكر أن الأحماض والقلويات القوية يمكن أن تتلف الألومنيوم المؤكسد الأسود. ومع أخذ ذلك في الاعتبار، فإن بعض البيئات الكيميائية والصناعية لن تكون مناسبة لاستخدام الألومنيوم الأسود المؤكسد. يجب التعامل مع إدارة نفايات المواد الكيميائية والنواتج الثانوية للألومنيوم الأسود المؤكسد بعناية لأنها يمكن أن تسبب تلوث البيئة.

التطبيقات

يتميز الألومنيوم الأسود المؤكسد بطلاء أسود وخصائص ميكانيكية أفضل مثل مقاومة التآكل والمتانة ومقاومة التآكل. وهذا يجعل الألومنيوم الأسود المؤكسد يستخدم في العديد من القطاعات والصناعات الهامة. التطبيقات الرئيسية هي كما يلي:

قطاع الطيران

يُستخدم الألومنيوم المؤكسد الأسود في صناعة الطيران في لوحات التحكم والأجهزة. وتتميز أسطح الألومنيوم الأسود المؤكسد بطبيعة غير عاكسة مما يزيد من إمكانية القراءة ويقلل من الوهج. وعلاوة على ذلك، يُستخدم الألومنيوم المؤكسد الأسود للمكونات الداخلية مثل المقاعد والتركيبات والصناديق العلوية في قطاع الطيران.

صناعة الإلكترونيات

يتميز الألومنيوم المؤكسد الأسود ببعض الخصائص المتفوقة مثل المتانة ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل والحماية من الخدوش والمظهر الأنيق والمظهر المتميز. وبالنظر إلى هذه الخصائص، فإنه يستخدم في أغلفة الأجهزة بما في ذلك أجهزة الكمبيوتر والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية.

قطاع التشييد والبناء

يوفر الألومنيوم الأسود المؤكسد مقاومة للعوامل الجوية إلى جانب المظهر العصري. وهذا يجعله مناسبًا للاستخدام في قطاع الإنشاءات للجدران الستائرية وإطارات النوافذ ومقابض الأبواب. وبما أن الألومنيوم الأسود المؤكسد يحافظ على سلامته على مدى فترة زمنية طويلة فإنه يستخدم في اللافتات الداخلية والخارجية.

قطاع السيارات

يستخدم الألومنيوم الأسود المؤكسد على نطاق واسع في صناعة السيارات. وتشمل المجالات الرئيسية التي يغطيها كلاً من الأجزاء الداخلية والخارجية للمركبات. إن الخصائص الأساسية للألومنيوم الأسود المؤكسد مثل المظهر المتطور والعصري مع مقاومة معززة للخدوش تجعله مناسبًا لإنتاج الأجزاء الداخلية مثل مكونات لوحة العدادات وقطع الزخرفة.

كما يوفر الألومنيوم الأسود المؤكسد مقاومة للعوامل الجوية وبالتالي يُستخدم لإنتاج الأجزاء الخارجية مثل رفوف السقف والشوايات.

القطاع الطبي

يتميز الألومنيوم المؤكسد الأسود بخصائص مثل المتانة ومقاومة التآكل وقابلية التعقيم والسطح غير العاكس. هذه الخصائص البارزة تجعله مفيدًا للاستخدام في المعدات الجراحية وأجزاء العديد من آلات التشخيص.

قطاع الرياضة

يتميز الألومنيوم المؤكسد الأسود بخصائص خفة الوزن والقوة العالية والجاذبية الجمالية. هذه الخصائص المهمة تجعله مناسبًا للاستخدام في إنتاج المعدات الرياضية مثل إطارات الدراجات الهوائية وقضبان المقابض. وعلاوة على ذلك، فإن معدات التخييم بما في ذلك مواقد التخييم والمصابيح الكهربائية والعديد من الأدوات مصنوعة أيضًا من الألومنيوم المؤكسد الأسود نظرًا لخصائصه المقاومة للعوامل الجوية.

صناعة الأزياء

يجد الألومنيوم الأسود المؤكسد تطبيقاته العديدة في قطاع الأزياء. والسبب وراء استخدامه هو مقاومته للتآكل والتلطيخ بالإضافة إلى خفة وزنه ومتانته ومظهره الأنيق. ويُستخدم في هذه الصناعة لإنتاج إكسسوارات الموضة مثل الأساور والساعات والنظارات الشمسية وإطارات النظارات.

الخاتمة

في الختام، يوفر الألومنيوم الأسود المؤكسد حلاً طويل الأمد وفريداً للعديد من القطاعات البارزة بأقل قدر من الصيانة. وهو فعال من حيث التكلفة في العديد من الجوانب.

إنه خيار شائع للتطبيقات التزيينية والوظيفية بسبب مقاومته المعززة للتآكل، ومقاومته للتآكل، ومقاومته للعوامل الجوية ومظهره الأنيق. خاصية مقاومة التآكل في الألومنيوم الأسود مؤكسد تبرز بشكل بارز للغاية لأن الطبقة المؤكسدة تلعب دور الحاجز ضد المواد الكيميائية والرطوبة التي تطيل في النهاية من عمر قطعة الألومنيوم.