Shanghai Autra Precision Surface Treatment Co., Ltd.

Traitement nickel noir

BLACK NICKEL · ELECTROLESS PLATING

TWO PROCESSES / BLACK FINISH

Nickel noir

Noir profond, deux options de procédé.

Le type noirci après dépôt allie noir profond et pilotage continu de la production ; le type noir direct absorbe UV, visible et proche infrarouge grâce à une texture fine, pour des applications optiques à faible réflexion. Choisissez selon la géométrie et le mode de production.

Échantillons noir direct : axes, ressorts, rondelles et pièces métalliques de formes variées
Type noir directRevêtement noir · échantillon réel

01 / PRODUCT & FINISH

À partir d’échantillons réels, comprendre la texture du nickel noir.

D’abord l’aspect, ensuite le procédé. Vidéos et images montrent les résultats de chaque procédé pour observer surfaces et détails.

Type noirci après dépôt · vidéo d’échantillon réelOuvrir la vidéo ↗
PRODUCT 01Noircissement après dépôt · usage continu

Type noirci après dépôt

Noir profond uniforme, adapté au pilotage continu de la production.

Système Ni-P chimique sans plomb qui obtient un noir profond uniforme par pré-trempage puis noircissement. Le bain se gère en continu par analyse et réajustement, adapté à une production en bain continu.

  • Étape de noircissement distincte : l’aspect noir est obtenu après le dépôt chimique.
  • Analyse & réajustement : bain et solution de noircissement sont gérés selon leurs propres standards.
  • Sous-couche : une sous-couche Ni-P améliore la résistance globale à la corrosion.
Température du dépôt chimique
86–93℃
pH du bain chimique
5.6± 0.1
Durée de noircissement
1.5–5min

Température de noircissement 20–30 ℃ ; 1,5–5 minutes concernent uniquement le noircissement, pas tout le nickelage.

Voir le déroulement du procédé
Pièces métalliques noires traitées en noir direct : axes, ressorts, rondelles et pièces de formes diverses
Type noir direct · photo d’échantillon réelVoir l’original ↗
PRODUCT 02Noir direct · bain à usage unique

Type noir direct

Noir brut de dépôt, alliant absorption lumineuse et faible réflexion.

Ce procédé utilise un bain chimique alcalin sans plomb ; le revêtement noircit en se déposant. Le recouvrement uniforme convient aux géométries complexes ; applications optiques : caméras, microscopes, instruments d’analyse de précision.

  • Noir brut de dépôt : l’aspect noir se forme pendant le dépôt.
  • Absorption large bande : UV, visible et proche infrarouge.
  • Recouvrement uniforme : surfaces internes et externes de formes complexes traitables.
Température du dépôt chimique
87–93℃
Durée de traitement recommandée
40–60min
Épaisseur recommandée
5–10μm

Selon les données de laboratoire, la faible réflexion dépend de l’épaisseur, de la longueur d’onde et des conditions, et est à confirmer selon les exigences optiques réelles.

Voir données d’absorption & application NASA

Images et vidéos montrent l’aspect. Éclairage, angle et écran influent sur le rendu ; l’aspect final est confirmé sur échantillons réels dans les mêmes conditions.

02 / LIGHT ABSORPTION & APPLICATIONS

Type noir direct : le noir devient une surface absorbante.

Selon les données de laboratoire, le type noir direct allie absorption large bande et faible réflexion. Découvrez ce revêtement fonctionnel via courbes spectrales, variation d’épaisseur et propriétés.

BROAD-SPECTRUM ABSORPTION

De l’ultraviolet au visible et au proche infrarouge.

Selon les données de laboratoire, la texture fine et la structure colonnaire aident à absorber la lumière et à réduire la réflexion, pour les pièces optiques sensibles à la lumière parasite.

  • UVUltraviolet
  • VISIBLELumière visible
  • NEAR IRProche infrarouge

D’après des données de laboratoire. La réflexion varie selon la longueur d’onde, l’épaisseur et l’état de surface.

01 / Microstructure

Particules fines et structure colonnaire

La surface présente une texture en amas de microparticules d’env. 0,2–0,4 μm. Les sillons entre particules et la structure poreuse forment une surface absorbante.

02 / Effet de l’épaisseur

Plus épais, moins de brillance et de réflexion

À mesure que le revêtement croît, les microsillons se creusent. Les données à différents angles montrent une brillance décroissante avec l’épaisseur.

03 / Recouvrement uniforme

Pour formes complexes et pièces de précision

Se dépose uniformément sur les surfaces internes, externes et angles vifs ; adapté quand uniformité d’épaisseur et précision dimensionnelle comptent.

LABORATORY DATA / Données optiques & matériau

La performance de surface en courbes.

D’après des données de laboratoire : réflectance spectrale, relation épaisseur–brillance et dureté selon traitement thermique. Les valeurs sont des lectures approximatives des graphiques.

01 / Réflectance spectrale

Longueur d’onde vs réflectance

Abscisse : longueur d’onde (nm) · ordonnée : réflectance (%)

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Courbe de réflectance redessinée : courtes longueurs d’onde proches de zéro ; env. 0,26 % à 2000 nm, 1,05 % à 2500 nm, 1,80 % à 2700 nm

La courbe courtes longueurs d’onde est proche de zéro ; le tableau indique "<0.1%" comme lecture approximative, pas une réflexion nulle. La courbe ne montre que la tendance de l’échantillon ; les pièces réelles sont à tester selon bande, angle et épaisseur convenus, sans s’en servir comme courbe de réception.

OPTICAL READINGS

Référence de réflectance spectrale

Valeurs approximatives lues sur la courbe, uniquement pour comprendre la relation longueur d’onde–réflexion, non garanties.

Données de longueurs d’onde représentatives
Longueur d’onde
nm
Réflectance
valeur approx. courbe
200<0.1%
500<0.1%
1000<0.1%
1500<0.1%
2000env. 0,26 %
2500env. 1,05 %
2700env. 1,80 %
02 / Épaisseur & brillance

Plus épais, moins brillant

Abscisse : épaisseur (μm) · ordonnée : brillance (%)

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Courbe épaisseur vs brillance redessinée, avec formes de points et tendances pour 45°, 60° et 75°

Le graphique distingue les angles de 45°, 60° et 75°. La brillance décrit la réponse visuelle à un angle donné et est présentée séparément de la réflectance et de l’absorptance.

Lectures approximatives du nuage de points (brillance, %)
Épaisseur
μm
45°60°75°
2<0.5env. 7,0env. 32
4<0.5env. 1,6env. 15
6<0.5env. 1,1env. 9
10<0.5env. 0,5env. 2
03 / Traitement thermique & dureté

Température de traitement vs dureté Vickers

Abscisse : température de traitement (℃) · ordonnée : dureté Vickers (HV)

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Courbe température vs dureté Vickers redessinée, pic vers 500 °C puis baisse

Selon les données de laboratoire, la dureté brute de dépôt est d’env. 220–280 HV ; elle croît avec la température, atteint le pic vers 500 ℃ puis décroît. La courbe illustre la tendance.

Conditions d’échantillon

Les échantillons ont été préparés à 90 ℃, pH 8,5. Courbe thermique et paramètres actuels du bain sont présentés séparément ; les procédés sont à vérifier sur la pièce.

Voir conductivité, température de transition, magnétisme et surface
Conductivité & température de transition
CritèreÉtat / étapeValeur
ConductivitéBrut de dépôt0.06% IACS
ConductivitéAprès traitement à 300 ℃0.3% IACS
Température de fusionDébut / fin884 / 901℃
Température de solidificationDébut / fin864 / 853℃
Magnétisme & surface microscopique
CritèreÉtat / conditionValeur
Moment magnétique massiqueBrut de dépôt, 5 kOe1.29 emu/g
Moment magnétique massiqueRecuit à 200 ℃, 5 kOe1.5 emu/g
Moment magnétique massiqueRecuit à 300 ℃, 5 kOe4.9 emu/g
Surface projetéeMoyenne9.2×10² μm²
Surface 3DMoyenne8.4×10⁴ μm²

D’après des données de laboratoire. La solidification a lieu au refroidissement, d’où une température de début supérieure à celle de fin ; ce ne sont pas des températures de service. Le rapport de surface d’env. 91×, résumé à env. 100×, décrit la micromorphologie.

APPLICATION / Aérospatial

Application sur satellites NASA

Pour supprimer la réflexion laser.

Ce revêtement chimique noir a été utilisé sur des satellites de la NASA pour supprimer la réflexion laser.

Exemple d’application historique. Épaisseur, bande et conditions de service sont à confirmer pour chaque pièce.

Optique & mesure de précision

Caméras, microscopes & instruments d’analyse

Utilisé dans les dispositifs optiques et composants d’instruments exigeant précision de mesure et épaisseur uniforme.

Fabrication de semi-conducteurs

Suppression des UV dans les équipements

Ce revêtement est utilisé sur des pièces d’équipements semi-conducteurs nécessitant la suppression des UV.

Gestion thermique

Rayonnement thermique & dissipation CPU / LSI

La microtexture riche et la structure colonnaire augmentent la surface, favorisant rayonnement et dissipation thermique.

LABORATORY COATING PROPERTIES

Au-delà de l’absorption : de multiples propriétés de surface.

D’après des données de laboratoire : observations et résultats. Échantillons préparés à 90 ℃, pH 8,5 ; paramètres actuels dans le tableau ci-dessous.

Dureté

220–280 HV

Selon les données de laboratoire, la dureté Vickers brute de dépôt est d’env. 220–280 HV ; elle augmente après traitement, avec un pic vers 500 ℃.

Données de laboratoire · brut & traité

Stabilité de teinte après traitement thermique

400℃ × 1 heure

Les échantillons n’ont presque pas changé de teinte après 400 ℃ × 1 heure en four à air. C’est un relevé d’aspect, pas une température de service prolongé.

Données de laboratoire · aspect après traitement

Adhérence

Aucun décollement à l’essai de pliage

Après chauffage à 200 ℃, essai de pliage sans décollement observé.

Données de laboratoire · essai de pliage

Corrosion avec sous-couche

14 jours de chaleur humide

Sous-couche Ni-P 2–5 μm, couche noire de 5, 10 et 15 μm ; après 14 jours à 35 ℃ et 90 % HR, aucune rouille observée. Il s’agit d’un essai de chaleur humide.

Données de laboratoire · échantillons avec sous-couche

Surface microscopique

env. 100 ×

Selon mesure au microscope laser, la surface réelle vaut env. 100 fois la surface projetée. Cela décrit la morphologie, pas un multiple d’efficacité de dissipation.

Données de laboratoire · morphologie 3D

Conducteur, antipoussière & lubrifiant

Surface métallique fonctionnelle

Le revêtement est conducteur, ce qui aide contre la poussière ; la microtexture réduit le contact avec la contre-pièce et favorise le glissement.

Données de laboratoire · propriétés matériau

D’après des données de laboratoire, ces propriétés illustrent le revêtement noir direct ; les pièces réelles sont à confirmer selon substrat, épaisseur, bande visée et environnement.

Graphiques & conditions d’essai

Comparez émissivité et brillance de différents traitements noirs. Le revêtement chimique noir du graphique de brillance est le type noir direct ; méthodes et normes sous les graphiques. Cliquez pour agrandir.

Émissivité totale calculée à partir des spectres à température ambiante

Émissivité totale calculée à partir des spectres à température ambiante
Émissivité totale calculée à partir des spectres à température ambiante Agrandir ↗

Méthode & conditions d’essai

Norme citée par la source
JIS R 1693-2:2012
Méthode de mesure & calcul
Spectres mesurés à température ambiante, puis émissivité totale calculée pour 50 / 100 / 140 / 200 / 300 ℃
FTIR / source / détecteur
Perkin Elmer System 2000 / MIR / MIR-TGS
Sphère intégrante
Labsphere RSA-PE-200-ID ; paroi interne dorée
Port d’entrée / de mesure
φ16 mm / φ24 mm
Plage de nombres d’onde
370–7800 cm⁻¹ ; plage utile 400–6000 cm⁻¹
Balayages / résolution
200 balayages / 16 cm⁻¹
Séparatrice / chemin optique
KBr optimisé / purge N₂
Épaisseur / détails du substrat
Non détaillés par la source au-delà des libellés du graphique

Valeurs d’essai d’une usine japonaise, non garanties. Les barres sont estimées d’après le graphique original ; il s’agit de l’émissivité totale calculée à des températures données. Dépôt chimique noir et nickel chimique noirci sont deux procédés différents.

Source

Page de données d’essai originale ↗

Brillance du dépôt chimique noir vs autres traitements noirs

Comparaison de brillance des traitements noirs
Comparaison de brillance des traitements noirs Agrandir ↗

Méthode & conditions d’essai

Indicateurs
Brillance (unité du graphique source : %)

Valeurs d’essai d’une usine japonaise, non garanties. Barres estimées d’après l’original. La grandeur est la brillance, présentée séparément de la réflectance et de l’émissivité.

Source

Page de données d’essai originale ↗

03 / PROCESS COMPARISON

Deux nickels noirs, chacun avec son point fort.

Les deux options diffèrent par la formation du noir, le pH et la gestion du bain. Ci-dessous, conditions de référence pour comparer.

Faites défiler le tableau pour voir tous les paramètres →

Conditions de référence des deux procédés de nickel noir
CritèreType noirci après dépôtType noir direct
Formation du noirNoirci par un traitement séparé après dépôt chimiqueDevient noir directement pendant le dépôt
Gestion du bainAnalyse et réajustement, usage continuSolution à usage unique
Température du dépôt chimique86–93℃87–93℃
pH du bain chimique5.6 ± 0.18.20 ± 0.10
Concentration en sulfate de nickel hexahydraté22.5 ± 2 g/L25 ± 1 g/L
Durée & épaisseurNoircissement : 1,5–5 minutes, 20–30 ℃Ces valeurs ne concernent que le noircissement et ne permettent pas d’en déduire la durée ou l’épaisseur du nickelage.Nickelage recommandé : 40–60 minutesCorrespond à l’épaisseur recommandée de 5–10 μm ; au moins 30 minutes pour un bon noir. À la mise en service du bain, vitesse de référence à 90 ℃ : 8 ± 2 μm/h.
AgitationAgitation à l’air, mécanique ou balancement des piècesAgitation par hélice ou recirculation, éventuellement avec balancementAgitation à l’air interdite ; un flux excessif peut nuire à l’uniformité de teinte.
Conception anticorrosionSous-couche Ni-P recommandéeFine sous-couche Ni-P recommandée
Critère de choixNoir profond uniforme ; analyse/réajustement et pilotage continuNoir direct ; recouvrement uniforme des formes complexes ; usages optiques à faible réflexion

Les deux options sont sans plomb. Le tableau donne les conditions propres à chacune et ne constitue pas un classement ; le procédé se définit avec substrat, prétraitement, sous-couche et échantillons.

04 / PROCESS SELECTION

Choisir selon l’aspect visé et le mode de production.

Précisez substrat, géométrie, noirceur visée et exigences de faible réflexion ou de corrosion, puis définissez la gamme et les conditions de vérification.

Option 1 / Gamme noircissement après dépôt

Besoin d’un noir profond
avec gestion continue du bain.

Dépôt et noircissement sont gérés séparément, le bain étant entretenu par analyse et réajustement. La gamme de référence pour aciers courants sert de base de discussion.

  1. 01 Prétraitement & sous-couche Ni-P
  2. 02 Dépôt Ni-P chimique dédié
  3. 03 Pré-trempage → noircissement
  4. 04 Neutralisation, séchage & post-traitement requis
Option 2 / Gamme noir direct

Besoin d’un noir uniforme
avec attention à la réflexion optique.

Pour les besoins de noir à faible réflexion sur pièces de caméras, microscopes, instruments d’analyse, etc. Lots et chargement sont organisés autour du bain à usage unique.

  1. 01 Prétraitement selon substrat
  2. 02 Fine sous-couche Ni-P pour la corrosion
  3. 03 Le dépôt chimique forme le noir
  4. 04 Contrôler aspect, épaisseur et réflexion
Quoi d’autre à considérer pour valider le procédé ?

Type noirci après dépôt : gérer nickelage et noircissement séparément

Pré-trempage de référence : température ambiante, 30–60 secondes ; puis noircissement direct sans rinçage. En production, rinçages, analyse/réajustement et post-traitement se définissent avec la gamme complète ; ce déroulé est indicatif.

Type noir direct : équilibrer charge et flux

Rapport de charge V/A de référence : 60–100 mL/cm². Un flux excessif donne une teinte irrégulière et sortir les pièces pendant le nickelage peut créer des traînées. Conditions à confirmer avec cuve, surface et balancement.

05 / QUESTIONS & ANSWERS

Ce que vous voudriez savoir sur le nickel noir.

Quelle différence principale entre le type noirci après dépôt et le noir direct ?

Le type noirci après dépôt obtient le noir par une étape séparée ; son bain s’analyse, se réajuste et s’utilise en continu. Le noir direct se forme pendant le dépôt avec un bain à usage unique. pH, agitation et gestion diffèrent : les procédés se mettent en place séparément.

Lequel pour les applications à faible réflexion ?

Selon les données de laboratoire, le noir direct absorbe UV, visible et proche infrarouge et convient à la faible réflexion. Texture fine et structure colonnaire y contribuent, et l’épaisseur réduit brillance et réflexion. À vérifier selon la bande et la pièce. Les deux nickels noirs relèvent de procédés différents ; leurs paramètres optiques ne sont pas interchangeables.

Peut-on calculer l’absorptance directement à partir de la réflectance ?

Absorptance, réflectance totale et transmittance respectent la conservation de l’énergie. Ce n’est que si l’échantillon est opaque et que la réflectance inclut toute la lumière spéculaire et diffuse que absorptance ≈ 100 % − réflectance. L’absorption s’évalue donc sur des mesures optiques de l’échantillon ; une simple conversion n’est pas un résultat mesuré.

Un revêtement noir signifie-t-il une résistance suffisante à la corrosion ?

L’aspect noir n’indique pas à lui seul la résistance à la corrosion. Une sous-couche Ni-P est recommandée pour les deux options ; la structure poreuse du noir direct protège peu seule. Conditions de vérification à fixer avec substrat, sous-couche et épaisseur.

Quelles informations aident à valider le plan de traitement ?

Préparez substrat, plans ou échantillons, zone à traiter, tolérances, échantillon de noir visé et objectifs corrosion ou optiques. Pour la faible réflexion, ajoutez bande et conditions de mesure ; pour la série, taille de lot et conditions de ligne.

Note sur les données · Propriétés optiques et matériau du noir direct issues de données de laboratoire ; paramètres propres à chaque option. Résultats réels à confirmer avec substrat, épaisseur et échantillons.

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