NIKKELDAMINE, metallide pinnale kandmise tehniline protsess b. või m. metallist niklist või niklisulamitest; selle rakenduse eesmärk on vähendada metalli korrosiooni, suurendada väliskihi kõvadust, suurendada või muuta pinna peegeldusvõimet ja anda sellele kaunim välimus. Esmakordselt avastas Boettger 1842. aastal ja tööstuses Ameerika Ühendriikides alates 1860. aastast, nikeldamisest on nüüdseks saanud tööstuses üks enim kasutatavaid metallide katmise meetodeid.
Olemasolevad arvukad nikeldamise meetodid võib jagada kahte põhirühma: kontaktmeetodid ja meetodid galvaaniline; tänapäeval pöördutakse eriti sageli viimaste poole. Pindadele kantakse nikkelkile pealekandmine mitmesugused metallid, ja vastavalt nikeldamise olemusele võib need jagada rühmadesse: 1) vask, messing, pronks, tsink, 2) raud, 3) tina, plii ja sulamid nagu Britannia metall, 4) alumiinium ja alumiiniumsulamid. Nikkelkiled pakuvad siseruumides rauale üsna rahuldavat kaitset roostetamise eest.
Siiski ei piisa neist vabas õhus; Lisaks mõjuvad poleeritud nikeldatud pindadele kuumad rasvad, äädikas, tee, sinep, mille tagajärjel nikeldatud lauanõud ja kööginõud määrduvad. Juhtudel, kui see on vajalik usaldusväärne kaitse halbade ilmastikutingimuste eest ja samal ajal raua nikeldatud pinna elegantne välimus. peale kantakse topeltkile – tsink ja seejärel nikkel. Seda topeltplaadistamise meetodit (tsink ja seejärel nikkel) kasutatakse ka nn. korseti teras. Kui on vaja saada eriti vastupidavaid kilesid, näiteks juhtmetele, sadestatakse samaaegselt niklit ja plaatinat, viimase sisaldust tõstetakse järk-järgult 25%-lt 100%-le ja lõpuks kaltsineeritakse objekt vesinikuvoolus temperatuuril 900-1000°C. Suured tooted, näiteks keedukatlad, tsentrifuugitrumlid või ventilaatorid, kui neid ei saa majanduslike tingimuste tõttu valmistada puhtast niklist, kuid need ei ole piisavalt vastupidavad raual või vasel olevale niklikilele, on vooderdatud pliikihiga. mitu mm ja üle selle 1-2 mm niklikihiga. Nikkeldatud raua- ja terastoodete roostetamine on seletatav nikkelkile õhukestes poorides allesjäänud elektrolüüdi olemasoluga. See nähtus kõrvaldatakse, kui tooteid hoitakse enne nikeldamist 200°C õlis, pärast jahutamist rasvatustatakse, kergelt vaskkattetakse, seejärel nikeldatakse nõrga vooluga nikkeltsitraadivannis ja lõpuks kuivatatakse kapis 200° juures. C; seejärel eemaldatakse niiskus pooridest, mis on neis sisalduva õliga ummistunud.
Kahekordse kehtestamiseks on mitmeid ettepanekuid kaitsekiled malm-, raud- või teraslehtedele, -traatidele ja -ribadele vastupidises järjekorras, st katta tooted esmalt kontakt- või elektrolüütilise meetodiga õhukese niklikilega ja seejärel kasta sulatsingi või tina vanni. (Vivien ja Lefebre, 1860 .). Samuti tehakse ettepanek lisada teatud kogus niklit 25–28 kg tsingi, 47–49 kg plii ja 15 kg tina sulamile, mida kasutatakse raudlehtede kuumkatmiseks. Alumiiniumi ja selle sulamite pindade vastupidavus soola ja merevesi m.b. saavutatakse galvaanilise sadestamise teel neile pärast liivajoaga puhastamist järjestikustest kihtidest: nikkel paksusega 6 mikronit, vask 20 mikronit ja seejärel uuesti 50 mikronit paksune nikkel, mille järel pind poleeritakse. Alumiiniumi vastupidavus 15% naatriumleelisele saavutatakse 40 mikroni paksuse niklikilega. Mõnel juhul ei kata katet puhta nikliga, vaid sulamiga, näiteks nikli-vasega; sel eesmärgil viiakse elektrolüüs läbi vannis, mis sisaldab katioone vajaliku sulami vahekorras; ladestunud kile muudetakse seejärel sulamiks, kuumutades toodet kuumaks.
Kontakt nikeldatud. Terasesemed keedetakse F. Stolbi (1876) juhiste järgi pärast poleerimist ja korralikku rasvaäratamist puhta tsinkkloriidi 10-15% vesilahuse vannis, millele lisatakse nikkelsulfaati, kuni tsinkkloriidi rohelise hägususe tekkimiseni. moodustub aluseline niklisool. Nikeldamine kestab umbes 1 tund. Pärast seda loputatakse eset kriidiga vees ning pärast filtreerimist ja niklisoola lisamist saab vanni uuesti kasutada. Saadud niklikile on õhuke, kuid tugev. Vanni temperatuuri tõstmiseks tehti ettepanek kas protsess läbi viia rõhu all (F. Stolba, 1880) või kasutada vanni kontsentreeritud tsinkkloriidi lahusega. Et esemed ei roostetaks, hoitakse neid 12 tundi lubjapiimas. Keerulisem rauast esemete vann, mis on eelnevalt kaetud vannis, mis sisaldab 250 g vasksulfaati 23 liitris vees koos mõne tilga väävelhappega, sisaldab 20 g hambakivi, 10 g ammoniaaki, 5 g naatriumkloriidi. , 20 g tinakloriidi, 30 g nikkelsulfaati ja 50 g topeltsulfaatnikkel-ammooniumsoola.
Galvaniseeritud nikeldamine. Niklivanni ammendumine m.b. välditav nikli anoodide üsna lihtsa lahustumisega. Valtsitud anoodid ja eriti puhtast niklist valmistatud anoodid on raskesti lahustuvad ja seetõttu kasutatakse tehnilisel nikeldamisel anoodidena kuni 10% rauda sisaldavaid niklivardaid. Sellised anoodid põhjustavad aga raua sadestumist objektile ja raua olemasolu niklikiles terve rida nikeldamise defektid. Nagu on osutanud Kalgan ja Hammoge (1908), on rauda sisaldavate anoodidega võimatu saada viimastest täiesti vaba setet. Kuid nikli sete sisaldab ainult 0,10–0,14% rauda, kui rauasisaldust anoodides vähendatakse 7,5% -ni; Sette rauasisaldust saab veelgi vähendada, sulgedes anoodid riidest kottidesse, samas kui elektroodide pööramine toob kaasa rauasisalduse suurenemise settes ja selle saagise vähenemise. Raua esinemine niklikiles põhjustab järk-järgult väheneva rauasisaldusega ja seetõttu mehaaniliste omaduste poolest heterogeensete setete sadestumist erinevatel sügavustel; K. Engeman (1911) peab seda heterogeensust ainsaks niklikilede kerge eraldumise põhjuseks. Raua olemasolu võib. mitmete muude nikeldamise defektide põhjus (vt tabelit), näiteks kilede roostetamise lihtsus.
| Vice | Esinemise põhjus | Kontrollimeede |
| Nikli sadenemist ei toimu, gaasi ei teki | Toiteallikas ei tööta | Energiaallika kontrollimine ja uuendamine |
| Juhtmed on valesti ühendatud | Juhtmete vahetamine | |
| Vann on liiga külm | Vanni kuumutamine temperatuurini üle 15°C | |
| Vann on liiga hapu | Lisatakse vesilahus ammoniaak või nikkelkarbonaadi vesisuspensioon pidevalt segades ja sageli Kongo paberil testides | |
| Vann sisaldab tsinki | Vann muudetakse nikkelkarbonaadiga aluseliseks, segatakse mitu tundi, filtreeritakse ja hapestatakse 10% väävelhappega. | |
| Objekti mittetäielik katmine nikkelkilega | Ebapiisav vool | Objektid riputatakse anoodidest võrdsel kaugusel, vann kuumutatakse vähemalt 20°C |
| Väga sügavad nõgusad objekti pinnal | Paigaldatakse väikesed abianoodid, mis sisestatakse objekti süvenditesse | |
| Vanni leeliselisus | Haputage vann ettevaatlikult 10% väävelhappega, segades ja pidevalt lakmuspaberiga katsetades | |
| Valge või kollase nikli lihtne eemaldatavuskiled poleerimise ajal | Esemete pinna saastumine oksiidide ja rasvadega | Objekti pindade lisapuhastus |
| Liiga palju pinget (üle 4 V) | Suurendage nikeldatud esemete arvu või vähendage pinget 2,5-3 V-ni | |
| Liiga happeline vann | Neutraliseerimine ammoniaagi või nikkelkarbonaadi vesisuspensiooniga | |
| Niklivanni vaesus | Eemaldage osa elektrolüüdist ja lisage niklisoola, kuni vann muutub normaalseks roheliseks | |
| Vanni ebasobiv viskoossus ja pindpinevus | Glütseriini või amüülalkoholi või ravimtaimede keetmise või muude kolloidide lisamine | |
| Vesinikuioonide vabanemine | Vesiniku oksüdeerijate või absorbeerijate lisamine; tasakaalustamata vahelduvvoolu kasutamine | |
| Esemete pinna ebapiisav ettevalmistus | Pindade karestamine mehaaniliselt või keemiliselt, kattes need õhukese niklikihiga kuumast nikkelkloriidi lahusest või külmast kontsentreeritud etüülnikkelsulfaadi lahusest | |
| Nikkelkile tuleb lahti või puruneb, kui esemeid painutada või venitada | Elektrolüüdi kapillaarkihtide olemasolu | Esemete kuivatamine ja kuumutamine kuni 250-270°C |
| Paksu niklikihiga kaetud lehtede ebapiisav töödeldavus | Ilmselt sama | Pesemine, kuivatamine ilma õhu juurdepääsuta ja lõpuks kuumutamine madalal kuumusel |
| Pind on lohuline ja kile on täis lugematuid poore. | Vannis hõljuvad tolmu- ja kiuosakesed | Vann keedetakse, filtreeritakse ja selles luuakse õige reaktsioon |
| Gaasimullide moodustumine | Koputades elava vardaga. Mullid eemaldatakse; tekitada kergelt happeline reaktsioon | |
| Kare ja ebatasane pind | Vesiniku vabanemine | Vesinikut siduva vaba kloori sisestamine gaasilises vormis, mida juhitakse vahelduvalt läbi voolu või vesilahusena; mõnevõrra väiksema eduga võib kasutada kloori. asendatud broomiga; Koobaltkloriidi lahuse lisamine on väga soovitatav |
| Kile ebapiisav painduvus | Kõrge vannikindlus | Naatriumsoola lisamine |
| Filmi kollasus; pind muutub matiks ja seejärel kollaseks ja tumekollaseks | Raua lisandite olemasolu vannis, mille sisaldus vanades vannides suureneb | Vältige vanu vanne, ärge liigutage vanne liiga palju, töötage nõrga vooluga |
| Must kile, õige voolutiheduse juures tumedad triibud viivituskohtades | Võõrmetallide sisaldus vannis (kuni 1%) | Võõrmetallide eemaldamine |
|
Juhtivate soolade puudumine |
Juhtivate soolade lisamine koguses 2-3 kg 100 liitri vanni kohta: ammoniaak, kaaliumkloriid ja naatriumkloriid suurendavad juhtivust vastavalt 84,31 ja 18%. | |
| Niklisoola vanni vaesus | Nikli soola lisamine | |
| Tan pind | Vanni liigne juhtivus selle liigse tugevuse tõttu | Vanni kontsentratsiooni (näiteks konstantne tihedus 5° Vẻ juures) ja voolutiheduse juhtimine |
| Triipude moodustumine | Poleerimisketta tekitatud saaste väikestes süvendites | Eemaldamine on raske; teatud määral saavutatakse kohese leeliskatlasse sukeldamise või esemete mehaanilise hõõrumisega |
| Kontsentratsiooni muutused ja vedelikuvoolude esinemine | Voolutiheduse vähendamine ja vanni temperatuuri tõstmine | |
| Plekkide moodustumine | Nikkeldatud valmistoodete ebapiisav puhastamine | Toodete põhjalik loputamine voolavas vees pärast nikeldamist, seejärel sukeldamine keevasse vette puhas vesi, raputades tooted maha ja kuivatades kuumutatud saepurus |
| Nikkelkile halb nakkumine rauaga | Rooste olemasolu | Põhjalik rooste eemaldamine. Vahekihi galvaaniline pealekandmine tsüanokaaliumvannist, misjärel kile pakseneb happevannis |
Nikkeldamise elektrolüütivann on koostatud peatükis. topeltnikkel-ammooniumsoolast ja aluseliste soolade eemaldamiseks lisatakse nõrgad happed. Vanni kõrgem happesus toob kaasa kõvemad kiled. Tuleb meeles pidada, et tehniline nikkelsulfaat ei sobi vannidesse, kuna see sisaldab sageli vaske; see tuleks eemaldada, juhtides vesiniksulfiidi läbi vitriooli vesilahuse. Kasutatakse ka kloriidsoolasid, kuid sulfaatvannidega on setted kõvemad, valgemad ja püsivamad kui kloriidvannidega. Niklivanni suurt takistust on kasulik vähendada erinevate juhtivate soolade – eriti ammoniaagi ja naatriumkloriidi – lisamise ja kuumutamisega. Liigse väävelhappe neutraliseerimine vanades lahustes on edukalt läbi viidud nikkelkarbonaadiga, mis saadakse soodaga sadestatud soojast nikkelsulfaadi vesilahusest. Kilede valgeks ja siledaks muutmiseks on tehtud palju ettepanekuid erinevate orgaaniliste hapete (viin, sidrun jne) ja nende soolade lisamiseks, näiteks leelis- ja leelismuldmetallide äädik-, sidrun- ja tartraatsoolad. niklivann (Kate, 1878), nikkelpropionaat, leelismetallide boraat-tartraatsoolad. Kui on vaja saada paksu nikli ladestumist, on soovitatav lisada boor-, bensoe-, salitsüül-, gallus- või pürogallhapet ning lisaks 10 tilka väävel-, sipelg- ja piimhapet 1 liitri vanni kohta, et vältida toote polariseerumist. . Nagu Powell (1881) märkis, kaotab bensoehappe lisamine (31 g vanni kohta, mis sisaldab 124 g nikkelsulfaati ja 93 g nikkeltsitraati 4,5 liitris vees) vajaduse kasutada keemiliselt puhtaid sooli ja happeid. Niklisadesel on head omadused ka lihtsa nikkelammooniumsulfaadi vanniga, kuid eeldusel, et lahus on aluseline, mis saavutatakse ammoniaagi lisamisega. Väga hea sademe saadakse neutraalsest nikkelfluoriidboraadi lahusest toatemperatuuril (temperatuuril üle 35°C lahus laguneb, moodustades lahustumatu aluselise soola) ja voolutihedusega 1,1-1,65 A/dm 2 . Siin on mõned vanniretseptid. 1) 50 osa naatriumvesiniksulfiti, 4 osa nikkelnitraati ja 4 osa kontsentreeritud ammoniaaki lahustatakse 150 osas vees. 2) 100 tunnile (kokku) veele lisatakse 10-12 osa nikkelsulfaati, 4 osa topeltnikkel-ammooniumsulfaati, 1-3 osa boorhapet, 2 osa magneesiumkloriidi, 0,2-0,3 osa ammooniumtsitraati . Voolutihedus 1,6 A/dm 2 ladestab kilet kiirusega 2 µm/h; Tõstes temperatuuri 70°C-ni, saate vähendada vanni takistust kaks kuni kolm korda ja seeläbi kiirendada nikeldamist. 3) Elektrolüüt, mis koosneb 72 g kahekordsest nikkel-ammooniumsulfaadi soolast, 8 g nikkelsulfaadist, 48 g boorhappest ja 1 liitrist veest, on eriti soodne sette pehmuse ja mittepoorsuse tagamiseks, kuna vähendab vesiniku evolutsioon.
Nikkelkilede saamine eritüüp . 1) Tsingist, tinast, pliist ja briti metallist valge kile saadakse 20 g topeltnikkel-ammooniumsulfaadi soola ja 20 g nikkelkarbonaadi vannis, lahustatakse 1 liitris keevas vees ja neutraliseeritakse temperatuuril 40 °C. äädikhappega; vann tuleks hoida neutraalsena. 2) Mattvalge kile saadakse vannis, mis sisaldab 60 g topeltnikkel-ammooniumsulfaatsoola, 15 g ümberkristalliseeritud nikkelsulfaati, 7,4 g ammoniaaki, 23 g naatriumkloriidi ja 15 g boorhapet 1 liitri vee kohta. ; vann peaks olema kontsentreeritud temperatuurini 10 ° Bẻ; pinge 2 kuni 2,5 V. 3) Pindadele, mis on põhjalikult rasvatustatud või kaetud õhukese valge nikli kihiga elektrolüüsi teel 60 g topeltnikkel-ammooniumsulfaadi, 1,5 g ammooniumtiotsüanaadi ja umbes 1 g tsinksulfaati 1 liitri vee kohta 4) Must kile saadakse ka elektrolüüdis 9 g topeltnikkel-ammooniumsulfaadist 1 liitris vees, millele järgneb 22 g kaaliumtiotsüanaati, 15 g lisamine. vaskkarbonaati ja 15 g valget arseeni, mis on eelnevalt lahustatud ammooniumkarbonaadis; Musta tooni sügavus suureneb koos arseenisisaldusega lahuses. 5) 12° Bẻ-ni viidud kahe- ja lihtnikkelsulfaatsoolade võrdsetes osades vannis saadakse sügavsinine kile ja liitri kohta lisatakse 2 tundi lagritsajuure ammoniaagi keetmist; elektrolüüs kestab 1 tund 3,5 V juures ja seejärel veel pool tundi 1,4 V juures. 6) Pruun kile saadakse järgmiselt: elektrolüüs pingel 0,75-1 V viiakse läbi 180 g topeltnikli vannis -ammooniumsulfaadi soola ja 60 g nikkelsulfaati, lahustatuna võimalikult väikeses koguses keevas vees, lisati 50 cm 3-ni ja segati seejärel 30 g nikkelsulfaadi ja 60 g naatriumtiotsüanaadi lahustega 0,5 liitris vees. , mille järel lahus lisatakse 4, 5 l. Saadud mustale kilele annab pruuni tooni toote mõneks sekundiks kastmine 100,6 g raudperkloraadi ja 7,4 g vesinikkloriidhappe vanni 1 liitris vees: pärast pesemist ja kuivatamist lakitakse toote pind üle. tooni fikseerimiseks.
Alumiiniumi ja selle sulamite nikeldamine. Välja on pakutud mitmeid protsesse. 1) Alumiiniumtoodete pinna ettevalmistus seisneb rasvaärastuses, seejärel pimsskiviga puhastamises ja lõpuks kaaliumtsüaniidi 3% vesilahuses sukeldamises; Pärast elektrolüüsi niklivannis tooted pestakse külm vesi. 2) Pärast 2% kaaliumtsüaniidi lahusega pesemist kastetakse tooted 1 g raudkloriidi (ferrokloriidi) 0,5 liitri vee ja tehnilise vesinikkloriidhappe lahusesse, kuni pind muutub hõbevalgeks ja seejärel nikkel- plaaditud 5 minutit. 3 V pingel. 3) Toodete poleerimine, poleerimissegu eemaldamine bensiiniga, mitu minutit soojas naatriumfosfaadi, sooda ja vaigu vesilahuses hoidmine, pesemine, lühiajaline kastmine võrdsetes osades koosnevasse segusse. 66% väävelhapet (sisaldab veidi raudkloriidi) ja 38% lämmastikhapet, uus pesu ja elektrolüüs vannis, mis sisaldab niklisoola, mõrusoola ja boorhape; pinge 3-3,25 V. 4) J. Kanaki ja E. Tassilli järgi: toote marineerimine keeva kaaliumleelisega, pintseldamine lubjapiimas, 0,2% tsüaniidivannis, vann 1 g rauda 500 g soolhappes ja 500 g vett, pesemine, nikeldamine vannis, milles on 1 liiter vett, 500 g nikkelkloriidi ja 20 g boorhapet pingel 2,5 V ja voolutihedusega 1 A/dm 2, lõpuks mati halli poleerimine jääk. Raudvann aitab karestada alumiiniumi pinda ja aitab seega kaasa kile metalli küljes hoidmise tugevusele. 5) Fischeri järgi koosneb nikeldamise vann 50 g nikkelsulfaadist ja 30 g ammoniaagist 1 liitris vees voolutihedusega 0,1-0,15 A/dm 2, 2-3 tunni jooksul paks sade. saadakse kõrgläige pärast steariinõli ja Viini lubjaga poleerimist. 6) Kuum vann (60°C) koosneb 3400 g topeltnikkel-ammooniumsulfaadist, 1100 g ammooniumsulfaadist ja 135 g piimasuhkrust 27 liitris vees. 7) Külm vann sisaldab nikkelnitraati, kaaliumtsüaniidi ja ammooniumfosfaati.
Nikkelkile ülevaatus. Objektil oleva metallkile koostise tuvastamine esemel on L. Lovitoni (1886) järgi võimalik, kuumutades eset Bunseni põleti välisleegis: niklikile muutub siniseks, saab musta läike ja jääb vigastamata. ; hõbe leegis ei muutu, vaid ammooniumsulfiidi lahjendatud lahusega töötlemisel muutub mustaks; lõpuks muutub tinakate kiiresti hallikaskollasest halliks ja kaob ettenähtud reagendiga töötlemisel. Raua ja vase nikkelkile kvaliteedi kontrollimine pooride ja vigade suhtes saab teha nn. ferroksüültesti ja eriti mugavalt kasutades ferroksüülpaberit, mis on kaetud agar-agar-geeliga, milles on raud-kaaliumkloriidi ja naatriumkloriidi. Kanna märjalt katsepinnale ja 3-5 minuti pärast. vees fikseeritud, annab see paber dokumentaalse pildi väikseimatest pooridest, mis võivad. salvestatav.
Nikli taastamine vanadest toodetest. Nikkelkatte eemaldamine rauast ja muudest mitteliitunud metallidest valmistatud toodetelt toimub järgmistel viisidel: a) elavhõbedaaur vaakumis või tavalise rõhu all; b) jääkide kuumutamine väävliga, mille järel metallikiht on haamrite abil kergesti eemaldatav; c) jääkide kuumutamine ainetega, mis eraldavad väävlit, kui kõrge temperatuur) äkilisel jahutamisel tuleb niklikile maha; d) töötlemine temperatuurini 50-60 °C kuumutatud väävel- või lämmastikhappega; raud läheb lahusesse ja nikkel jääb peaaegu lahustumatuks; lihtsusest hoolimata on sellest meetodist aga vähe kasu, kuna tekkiv nikkel säilitab siiski olulise rauasisalduse, mida ei eemaldata isegi korduv happega töötlemine (T. Fleitman); e) pikaajaline kuumutamine õhu või veeauru juurde pääsemisega, mille järel lõiked saavad mehaanilise löögi ja nikkel põrkab tagasi; f) elektrolüütiline lahustamine: nikliga kaetud raudesemest tehakse ammooniumkarbonaati sisaldavas vannis anoodi; kui kate koosneb niklisulamist, siis on vaja pinget reguleerida ja 0,5 V juures sadestub vask ja üle 2 V pingel - nikkel; selle protsessi käigus raud ei korrodeeru; g) raua- või terasejääkidest tehakse anoodiks naatriumnitraadi vesilahuse vannis, katood aga kivisöepulgast; pinge ei tohiks ületada 20 V; h) nikkel eemaldatakse tsinkkruusidest anoodiga valmistatud esemete elektrolüüsi teel 50° väävelhappes; selle kontsentratsiooniga happel on omadus lahustada ainult niklit, hõbedat ja kulda, kuid mitte teisi metalle, kui vool voolab; rakendatud pinge 2-5 V; raudlehed, millele nikkel on tolmu kujul sadestatud, toimivad katoodidena; tsink ei lahustu, isegi kui kruusid püsivad elektrolüüdis pikka aega.
Värvilistest metallidest ja terasest valmistatud detailide katmine nikliga suurendab nende vastupidavust korrosiooniprotsessidele ja mehaanilisele kulumisele. Kodune nikeldamine on kõigile kättesaadav ja seda iseloomustab lihtne tehnoloogia.
1 Metallpindade nikeldamine – tehnoloogia põhitõed
Nikeldamine hõlmab tooriku pinnale õhukese nikkelkatte kandmist, mille paksus on tavaliselt 1–50 mikronit. Osadele tehakse see toiming, et neid kaitsta või nikeldatud pinnale iseloomulik (mattmust või läikiv) välimus saada. Kate kaitseb, olenemata varjust, usaldusväärselt metallesemeid korrosiooni eest vabas õhus, soolade, leeliste ja nõrkade orgaaniliste hapete lahustes.
Reeglina on nikeldatud osad, mis on valmistatud terasest või sellistest metallidest ja sulamitest nagu vask, alumiinium, tsink ja harvem titaan, mangaan, molübdeen ja volfram. Pliist, tinast, kaadmiumist, vismutist ja antimonist valmistatud toodete pindu ei saa töödelda keemilise nikeldamisega. Nikkelkatteid kasutatakse erinevates tööstussektorites kaitse-, dekoratiiv- ja eriotstarbel või alamkihina.
Seda tehnoloogiat kasutatakse erinevate mehhanismide ja autode kulunud osade, mõõte- ja meditsiiniinstrumentide kattekihtide, majapidamistarvete ja -toodete, keemiaseadmete, tugevate leeliste lahuste või kuivhõõrdumise mõjul väikese koormusega töötavate osade pinna taastamiseks. Nikkelkatete pealekandmiseks on 2 meetodit - elektrolüütiline ja keemiline.
Teine on mõnevõrra kallim kui esimene, kuid võimaldab teil saada ühtlase paksuse ja kvaliteediga katte kogu detaili pinnale tingimusel, et lahendusel on juurdepääs kõigile selle aladele. Kodune nikeldamine on täiesti teostatav ülesanne. Enne töö alustamist puhastatakse toode põhjalikult mustusest ja roostest (kui neid on), töödeldakse peeneks liivapaber Oksiidkile eemaldamiseks peske veega, seejärel rasvatage ja peske uuesti.
2 Nikkelkatete vastupidavuse ja kasutusea pikendamise saladused
Enne nikeldamist on soovitav toode vaskplaadistada (katta see vase alamkihiga). Seda tehnoloogiat kasutatakse tööstuses eraldi protsessina ja ka ettevalmistava protsessina enne hõbetamist, kroomimist ja nikeldamist. Teiste kihtide pealekandmisele eelnev vaskplaat võimaldab tasandada pinnadefekte ning tagab välispinna töökindluse ja vastupidavuse. kaitsev kate. Vask kleepub terasega väga tugevalt ja teised metallid sadestuvad sellele palju paremini kui puhtale terasele. Lisaks ei ole nikkelkatted pidevad ja neil on läbivad poorid 1 cm2 kohta (alusmetalli suhtes):
- mitukümmend – ühekihiliste nikkelkatete jaoks;
- mitu - kolmekihiliste jaoks.
Selle tulemusena puutub nikli all olev aluspind kokku korrosiooniprotsessidega ja tekivad tingimused, mis provotseerivad kaitsekatte koorumist. Seetõttu tuleb isegi esialgse vaskkatte, mitmekihilise nikeldamise ja eriti puhta terase ühekihilise katmise korral töödelda kaitsva nikkelkatte pinda spetsiaalsete poore sulgevate ühenditega. Kell isetöötlemine Kodus on võimalik kasutada järgmisi meetodeid:
- pühkige kaetud osa vee ja magneesiumoksiidi pastaseguga ning kastke kohe 1–2 minutiks 50% vesinikkloriidhappesse;
- pühkige detaili pinda 2–3 korda kergesti tungiva määrdeainega;
- Vahetult pärast töötlemist kastke veel jahtumata toode kalaõli sisse (vitamiinimata, eelistatavalt vana, mis ei sobi enam ettenähtud otstarbeks).
Kahel viimasel juhul eemaldatakse liigne määrdeaine (rasv) pinnalt 24 tunni pärast bensiiniga. Suurte pindade (liistud, auto kaitserauad) töötlemisel kasutatakse kalaõli järgmiselt. Kuuma ilmaga pühitakse osa sellega 2 korda 12–14-tunnise intervalliga ja 2 päeva pärast eemaldatakse ülejääk bensiiniga.
3 Elektrolüütiline nikeldamine kodus
See meetod nõuab elektrolüüdi valmistamist, mille koostis on järgmine:
- 140 g nikkelsulfaati;
- 50 g naatriumsulfaati;
- 30 g magneesiumsulfaati;
- 5 g lauasoola (naatriumkloriid);
- 20 g boorhapet;
- 1000 g vett.
Kemikaalid lahustatakse eraldi vees, saadud lahused filtreeritakse ja seejärel segatakse. Valmistatud elektrolüüt valatakse anumasse. Galvaanilise nikeldamise jaoks on vaja nikkelelektroode (anoode), mis kastetakse elektrolüüdivanni (ühest elektroodist ei piisa, kuna tekkiv kate on ebaühtlane). Osa riputatakse anoodide vahele traadile. Nikkelplaatidelt tulevad vaskjuhtmed ühendatakse ühte ahelasse ja ühendatakse allika positiivse klemmiga alalisvool, juhe osast negatiivsele.
Voolutugevuse reguleerimiseks on vooluahelasse kaasatud takistus (reostaat) ja milliampermeeter (seade). Vooluallika pinge ei tohi olla suurem kui 6 V, voolutihedus peab olema 0,8–1,2 A/dm2 (toote pindala) ja elektrolüüdi temperatuur toatemperatuuril 18–25 °C. Voolu rakendatakse 20–30 minutit. Selle aja jooksul moodustub umbes 1 mikroni paksune niklikiht. Seejärel eemaldatakse osa, pestakse põhjalikult veega ja kuivatatakse. Saadud kattekiht on hallikas-matt. Niklikihi läikivaks muutmiseks poleeritakse detaili pind.
Kui naatrium- ja magneesiumsulfaati pole, võtke rohkem nikkelsulfaati, viies selle koguse elektrolüüdis 250 g-ni, samuti boorhapet - 30 g ja naatriumkloriidi - 25 g nikeldamist tihedused vahemikus 3–5 A/dm2, lahus kuumutatakse 50–60 oC-ni.
Elektrolüütilise meetodi puudused:
- kergendusel, ebatasased pinnad nikkel ladestub ebaühtlaselt;
- sügavate ja kitsaste õõnsuste, aukude jms katmise võimatus.
4 Toodete keemiline nikeldamine kodus
Kõik kompositsioonid jaoks elektrooniline nikeldamine universaalne – sobib igasuguste metallide töötlemiseks. Valmistage lahused kindlas järjekorras. Kõik keemilised reaktiivid (va naatriumhüpofosfit) lahustatakse vees. Nõud peavad olema emailitud. Seejärel lahust kuumutatakse, viies selle temperatuuri töötemperatuurini, misjärel naatriumhüpofosfit lahustatakse. Osa on sisse riputatud vedel koostis, mille temperatuur hoitakse nõutaval tasemel. 1 liitris valmistatud lahuses on võimalik nikeldada toodet, mille pindala on kuni 2 dm2.
Kasutatakse järgmisi lahuste koostisi, g/l:
- Naatriummervaikhape – 15, nikkelkloriid – 25, naatriumhüpofosfit – 30 (lahuse happesus pH – 5,5). Segu töötemperatuur on 90–92 °C, katte kasvukiirus 18–25 µm/h.
- Nikkelsulfaat – 25, naatriummerevaikhape – 15, naatriumhüpofosfit – 30 (pH – 4,5). Temperatuur – 90 °C, kiirus – 15–20 µm/h.
- Nikkelkloriid – 30, glükoolhape – 39, naatriumhüpofosfit – 10 (pH – 4,2). 85–89 °C, 15–20 µm/h.
- Nikkelsulfaat – 21, naatriumatsetaat – 10, pliisulfiid – 20, naatriumhüpofosfit – 24 (pH – 5). 90 °C, kuni 90 µm/h.
- Nikkelkloriid – 21, naatriumatsetaat – 10, naatriumhüpofosfit – 24 (pH – 5,2). 97 °C, kuni 60 µm/h.
- Nikkelkloriid – 30, äädikhape – 15, pliisulfiid – 10–15, naatriumhüpofosfit – 15 (pH – 4,5). 85–87 °C, 12–15 µm/h.
- Nikkelkloriid – 30, ammooniumkloriid – 30, naatriummerevaikhape – 100, ammoniaak (25% lahus) – 35, naatriumhüpofosfit – 25 (pH – 8–8,5). 90 °C, 8–12 µm/h.
- Nikkelkloriid – 45, ammooniumkloriid – 45, naatriumtsitraat – 45, naatriumhüpofosfit – 20 (pH – 8,5). 90°C, 18–20 µm/h.
- Nikkelsulfaat – 30, ammooniumsulfaat – 30, naatriumhüpofosfit – 10 (pH – 8,2–8,5). 85 °C, 15–18 µm/h.
- Nikkelkloriid – 45, ammooniumkloriid – 45, naatriumatsetaat – 45, naatriumhüpofosfit – 20 (pH – 8–9). 88–90 °C, 18–20 µm/h.
Pärast nõutava aja möödumist pestakse toodet väheses koguses lahustunud kriiti sisaldavas vees, seejärel kuivatatakse ja poleeritakse. Sel viisil saadud kate hoiab terast ja rauda üsna kindlalt kinni.
Nikeldamise keemiline protsess põhineb reaktsioonil, mille käigus nikkel redutseeritakse sellel põhinevast soolalahusest naatriumhüpofosfiidi juuresolekul ja teiste keemiliste reaktiivide abil. Kasutatavad koostised jagunevad aluselisteks (pH tase üle 6,5) ja happelisteks (pH tase 4–6,5). Viimaseid on kõige parem kasutada mustmetallide töötlemiseks, vase, messingi ja leeliselisi on ette nähtud nikeldamiseks.
Happeliste ühendite kasutamine võimaldab saada poleeritud tootele siledama ja ühtlasema pinna kui aluselise kasutamine. Happelistel lahustel on veel üks oluline omadus - nende isetühjenemise tõenäosus väärtuste ületamisel Töötemperatuur vähem kui leeliselised. Leeliseliste ühendite abil isetehtav nikeldamine tagab niklikihi tugevama ja usaldusväärsema nakkumise metalliga, millele see kantakse.
Nikeldamist kasutatakse masinaehituses, instrumentide valmistamisel ja muudes tööstusharudes. Niklit kasutatakse terasest ja värvilistest metallidest valmistatud detailide katmiseks, et kaitsta neid korrosiooni eest, tagada dekoratiivne viimistlus ja suurendada vastupidavust mehaanilisele kulumisele. Tänu nende kõrgele korrosioonikindlusele leeliselahustes kasutatakse nikkelkatteid keemiliste seadmete kaitsmiseks leeliselahuste eest. Toiduainetööstuses võib nikkel asendada tinakatteid. Musta nikeldamise protsess on optikatööstuses laialt levinud.
Nikli elektrokeemilisel sadestamisel katoodile toimub kaks peamist protsessi: Ni 2+ + 2e - → Ni ja 2Н + + 2е - → Н 2 .
Vesinikuioonide tühjenemise tulemusena väheneb nende kontsentratsioon katoodilähedases kihis, st elektrolüüt leelistub. Sel juhul võivad tekkida aluselised niklisoolad, mis mõjutavad nikkelkatte struktuuri ja mehaanilisi omadusi. Vesiniku eraldumine põhjustab ka täppide moodustumist - nähtust, mille korral katoodi pinnal püsivad vesinikumullid takistavad nikliioonide tühjenemist nendes kohtades. Kattele tekivad lohud ja sete kaotab oma dekoratiivse välimuse. Punktide tekke vastu võitlemiseks kasutatakse aineid, mis vähendavad pindpinevust metalli ja lahuse liidesel.
Anoodsel lahustamisel on nikkel kergesti passiveeritav. Anoodide passiveerimisel elektrolüüdis nikliioonide kontsentratsioon väheneb ja vesinikuioonide kontsentratsioon kiiresti suureneb, mis toob kaasa voolu efektiivsuse languse ja sademete kvaliteedi halvenemise. Anoodide passiveerumise vältimiseks sisestatakse aktivaatorid nikeldatud elektrolüütidesse. Sellised aktivaatorid on klooriioonid, mis viiakse elektrolüüti nikkelkloriidi või naatriumkloriidi kujul.
Ole ettevaatlik! LV-Engineeringu ettevõte galvaanilise katmise teenust ei paku! Meie organisatsioon teostab galvaanilise tootmise projekteerimist, galvaaniliste vannide ja polüpropüleenist torude tootmist, paigaldust ja tellimistööd selles suunas.
Nikkeldatud sulfaatelektrolüüdid
Kõige laialdasemalt kasutatakse nikkelsulfaatelektrolüüte. Need elektrolüüdid on töökorras stabiilsed, kui neid õigesti kasutatakse, saab neid kasutada mitu aastat ilma asendamiseta. Mõnede elektrolüütide ja nikeldamise režiimide koostis:
| Ühend | Elektrolüüt nr 1 | Elektrolüüt nr 2 | Elektrolüüt nr 3 |
| Nikkelsulfaat | 280-300 | 400-420 | |
| Naatriumsulfaat | 50-70 | - | - |
| Magneesiumsulfaat | 30-50 | 50-60 | - |
| Boorhape | 25-30 | 25-40 | 25-40 |
| Naatriumkloriid | 5-10 | 5-10 | - |
| Naatriumfluoriid | - | - | 2-3 |
| Temperatuur, °C | 15-25 | 30-40 | 50-60 |
| Voolu tihedus. A/dm 2 | 0,5-0,8 | 2-4 | 5-10 |
| pH | 5,0-5,5 | 3-5 | 2-3 |
Naatriumsulfaat ja magneesiumsulfaat viiakse elektrolüüti, et suurendada lahuse elektrijuhtivust. Naatriumilahuste juhtivus on suurem, kuid magneesiumsulfaadi juuresolekul saadakse kergemad, pehmemad ja kergemini poleeritud setted.
Nikli elektrolüüt on väga tundlik isegi väikesed muudatused happesus. PH väärtuse hoidmiseks nõutavates piirides on vaja kasutada puhverühendeid. Boorhapet kasutatakse sellise ühendina, mis hoiab ära elektrolüüdi happesuse kiire muutumise.
Anoodide lahustumise hõlbustamiseks viiakse vanni naatriumkloriidi soolad.
Nikkeldatud sulfaatelektrolüütide valmistamiseks tuleb need lahustada eraldi mahutites kuum vesi kõik komponendid. Pärast settimist filtreeritakse lahused töövanni. Lahused segatakse, kontrollitakse elektrolüüdi pH-d ja vajadusel reguleeritakse 3% naatriumhüdroksiidi või 5% väävelhappe lahusega. Seejärel reguleeritakse elektrolüüt veega vajaliku mahuni. Lisandite olemasolul tuleb elektrolüüt enne kasutamist välja töötada, kuna nikli elektrolüüdid on äärmiselt tundlikud nii orgaaniliste kui anorgaaniliste võõrlisandite suhtes.
Heleda nikeldatud elektrolüüdi töö käigus ilmnenud defektid ja nende kõrvaldamise meetodid on toodud tabelis 1.
Tabel 1. Nikkeldatud väävelhappe elektrolüütide töö käigus ilmnevad defektid ja nende kõrvaldamise meetodid
| Defekt | Defekti põhjus | Abinõu |
| Nikkel ei sadestu. Vesiniku rikkalik vabanemine | Madal pH väärtus | Reguleerige pH 3% naatriumhüdroksiidi lahusega |
| Osaline nikeldamine | Osade kehv rasvaärastus | Parandage ettevalmistust |
| Anoodide vale paigutus | Jaotage anoodid ühtlaselt | |
| Osad kaitsevad üksteist vastastikku | Muutke osade paigutust vannis | |
| Kattel on halli värvi | Vasesoolade olemasolu elektrolüüdis | Puhastage elektrolüüt vasest |
| Habras, pragunev kate | Töödelge elektrolüüti aktiivsöega ja rakendage voolu | |
| Raua lisandite olemasolu | Eemaldage elektrolüüdist raud | |
| Madal pH väärtus | Reguleerige pH-d | |
| Punktide moodustumine | Elektrolüütide saastumine orgaanilised ühendid | Töötage läbi elektrolüüdi |
| Madala pH määramine | Reguleerige pH-d | |
| Madal segamine | Suurenda segamist | |
| Mustade või pruunide triipude ilmumine kattekihile | Tsingi lisandite olemasolu | Eemaldage tsink elektrolüüdist |
| Dendriitide teke osade servadele | Kõrge tihedusega praegune | Vähendage voolutihedust |
| Liiga pikk nikeldamisprotsess | Sisestage vahepealne vase alamkiht või vähendage elektrolüüsi aega | |
| Anoodid kaetud pruuni või musta kilega | Suur anoodi voolutihedus | Suurendage anoodide pinda |
| Madal naatriumkloriidi kontsentratsioon | Lisage 2-3 g/l naatriumkloriidi |
Nikkeldamisel kasutatakse kuumvaltsitud anoode, aga ka mittepassiivseid anoode. Kasutatakse ka plaatide (kaartide) kujul olevaid anoode, mis laaditakse kaetud titaankorvidesse. Kaardi anoodid soodustavad nikli ühtlast lahustumist. Et vältida elektrolüüdi saastumist anoodimudaga, tuleks nikkelanoodid sulgeda riidest katetesse, mis on eelnevalt töödeldud 2-10% vesinikkloriidhappe lahusega.
Anoodpinna ja katoodpinna suhe elektrolüüsi ajal on 2:1.
Nikeldamine väikesed osad viiakse läbi kella- ja trummivannides. Kellavannides nikeldamisel kasutatakse elektrolüüdis kloriidsoolade suurenenud sisaldust, et vältida anoodide passiveerumist, mis võib tekkida anoodide ja katoodide pindade ebakõla tõttu, mille tulemusena nikli kontsentratsioon suureneb. elektrolüüdis väheneb ja pH väärtus väheneb. See võib jõuda sellistesse piiridesse, et nikli sadestumine peatub täielikult. Kellade ja trummidega töötamise puuduseks on ka elektrolüüdi suur ülekandumine vanni osadega. Erikadude määrad jäävad vahemikku 220–370 ml/m2.
Heledad nikkelelektrolüüdid
Osade kaitsvaks ja dekoratiivseks viimistlemiseks kasutatakse laialdaselt läikivat ja peegelnikkelkatteid, mis saadakse otse elektrolüütidest koos läiget tekitavate lisanditega. Elektrolüüdi koostis ja nikeldamise režiim:
Nikkelsulfaat - 280-300 g/l
Nikkelkloriid - 50-60 g/l
Boorhape - 25-40 g/l
Sahhariin 1-2 g/l
1,4-butüündiool - 0,15-0,18 ml/l
Ftalimiid 0,02-0,04 g/l
pH = 4-4,8
Temperatuur = 50-60°C
Voolutihedus = 3-8 A/dm 2
Säravate nikkelkatete saamiseks kasutatakse ka elektrolüüte koos teiste valgendavate lisanditega: kloramiin B, propargüülalkohol, bensosulfamiid jne.
Läikiva katte pealekandmisel on vajalik elektrolüüdi intensiivne segamine suruõhuga, eelistatavalt koos katoodvarraste õõtsumisega, samuti elektrolüüdi pidev filtreerimine,
Elektrolüüt valmistatakse järgmiselt. Destilleeritud või deioniseeritud kuumas (80–90 °C) vees lahustage nikkelsulfaat, nikkelkloriid ja boorhape segades. Veega töömahuni viidud elektrolüüt puhastatakse keemiliselt ja selektiivselt. Vase ja tsingi eemaldamiseks hapestatakse elektrolüüt väävelhappega pH väärtuseni 2-3, riputatakse üles lainepapist valmistatud suure pindalaga katoodid ja elektrolüüti töödeldakse 24 tundi temperatuuril 50-60 °C, segades suruõhuga. . Voolutihedus 0,1-0,3 A/dm2. Seejärel reguleeritakse lahuse pH väärtusele 5,0-5,5, misjärel lisatakse kaaliumpermanganaat (2 g/l) või 30% vesinikperoksiidi lahus (2 ml/l).
Lahust segatakse 30 minutit, lisatakse 3 g/l väävelhappega töödeldud aktiivsütt ja segatakse elektrolüüti 3-4 kasutades suruõhk. Lahus settib 7-12 tundi, seejärel filtreeritakse töövanni.
Puhastatud elektrolüüti sisestatakse helendavad ained: sahhariin ja 1,4-butüündiool otse, ftalimiid - eelnevalt lahustatud väikeses koguses temperatuurini 70–80 °C kuumutatud elektrolüüdis. pH reguleeritakse vajalikule väärtusele ja töö algab. Valgendavate ainete kulu elektrolüüdi reguleerimisel on: sahhariin 0,01-0,012 g/(Ah); 1,4-butindiool (35% lahus) 0,7-0,8 ml/(Ah); ftalimiid 0,003-0,005 g/(Ah).
Heleda nikeldatud elektrolüüdi töö käigus ilmnenud defektid ja nende kõrvaldamise meetodid on toodud tabelis 2.
Tabel 2. Heleda nikeldatud elektrolüüdi töö käigus esinevad defektid ja nende kõrvaldamise meetodid
| Defekt | Defekti põhjus | Abinõu |
|
Katte ebapiisav läige |
Madal valgendite kontsentratsioon | Tutvustage säraaineid |
| Määratud voolutihedust ja pH-d ei säilitata | Reguleerige voolutihedust ja pH-d | |
|
Tume värv katted ja/või tumedad laigud |
Elektrolüüt sisaldab raskmetallide lisandeid | Tehke elektrolüüdi selektiivne puhastamine madala voolutihedusega |
| Pitting | Raua lisandite olemasolu elektrolüüdis | Puhastage elektrolüüt ja lisage täppide moodustumist takistav lisand |
| Ebapiisav segamine | Suurendage õhu segamist | |
| Madal elektrolüüdi temperatuur | Suurendage elektrolüüdi temperatuuri | |
| Haprad setted | Elektrolüüdi saastumine orgaaniliste ühenditega | Puhastage elektrolüüt aktiivsöega |
| Vähendatud 1,4-butüündiooli sisaldus | Lisage 1,4-butünediooli toidulisand |
Me kolisime uus kontor- naaberhoone. Pöörake tähelepanu kontaktide jaotises olevatele juhistele.
Vaakumkatteid me ajutiselt ei kanna
Seoses vaakumkatte sektsiooni kaasajastamisega me ajutiselt ei teosta vaakumkatmise töid.
ISO 9000 sertifikaat
Meie ettevõtte kvaliteedijuhtimissüsteem vastab ISO 9000 standardile
Titaannitriidi pealekandmine
Titaannitriidi (TiN) vaakumpihustame kuni 2500x2500x2500 mm mõõtmetega toodetele.
Messingi katmine ja pronksistamine
Sai võimalikuks teha messingi ja pronksi dekoratiivse pealekandmise töid
Head uudised! Me kolisime!
Seoses kauaoodatud tootmise laiendamisega kolisime uude asukohta Balashikhas. Teie mugavuse huvides on nüüd võimalik osadele järele tulla/tarnida meie sõidukeid kasutades!
Partnerid
N - Nikeldamine
- Kattekoodid: N, N.b., Khim.N.tv, Khim.N, N.m.ch.
- Töödeldud teras: mis tahes, sealhulgas alumiiniumi ja titaani sulamid
- Toote mõõdud: kuni 1000x1000x1000 mm. Kaal kuni 3 tonni.
- Mis tahes keerukusega toodete katmine
- Kvaliteedikontrolli osakond, kvaliteedisertifikaat, töö riigikaitsekorralduse raames
Üldine informatsioon
Nikeldamine on nikli galvaniseerimise või keemilise sadestamise protsess paksusega 1 mikron kuni 100 mikronit.
Nikkelkatetel on kõrge korrosioonikindlus, kõrge kõvadus ja head dekoratiivsed omadused.
Nikli sulamistemperatuur: 1445 °C
Nikkelkatete mikrokaredus: kuni 500 HV (keemiline 800 HV)
Nikkeldatud osade kasutusalad sõltuvad sellest, kas nikkelkatet kasutatakse viimistluskattena või kas nikkelkate toimib alamkihina (substraadina) muude galvaniseerivate katete pealekandmisel.
Nikkelkatteid saab kanda peaaegu kõikidele metallidele.
Galvaanilise ja keemilise nikeldamise peamised kasutusvaldkonnad:
Nikli kasutamine iseseisva kattekihina
- Dekoratiivsetel eesmärkidel.
Nikkelkatted on hea peegelläikega ja praktiliselt ei pleegi õhu käes. Pinnakatted peavad oma kõrge korrosioonikindluse tõttu hästi vastu ilmastikutingimustes. Sageli kaetud nikliga dekoratiivesemed, piirdeaiad, seadmed ja tööriistad. - Tehnilistel eesmärkidel.
Niiskes keskkonnas töötavate elektrikontaktide või mehhanismide korrosioonikaitseks, samuti jootmise kattekihiks. Musta nikeldamise protsess on optikatööstuses laialt levinud.
- Kroomkatte asendajana.
Mõnel juhul on kroomkatted võimalik asendada nikliga, kuna keeruka pinnageomeetriaga toodetele kroomi pealekandmisel on tehnoloogilised raskused. Kui pinnakatte omadused ja pealekandmisviisid on õigesti valitud, võib pinnakattega toodete kasutusea erinevus olla peaaegu märkamatu (koostud ja osad erinevatel eesmärkidel, sealhulgas toiduainetööstusele)
Nikli kasutamine koos teiste galvaniseerivate katetega
- Mitmekihiliste kaitse- ja dekoratiivkatete pealekandmisel.
Tavaliselt kombinatsioonis vase ja kroomiga (vask-, nikeldamine, kroomimine) ja muude metallidega vahekihina, et suurendada kroomimise läiget, samuti kaitseks korrosiooni eest ja takistada vase difusiooni läbi kihi pooride. kroomi pinnale, mis võib põhjustada lühiajalist aega, kuni kroomitud plaadile ilmuvad punased laigud.
Nikkeldatud osade näited
Nikeldamise tehnoloogia
Nikli elektrokeemilisel sadestamisel katoodile toimub kaks peamist protsessi: Ni 2+ + 2e - → Ni ja 2Н + + 2е - → Н 2.
Vesinikuioonide tühjenemise tulemusena väheneb nende kontsentratsioon katoodilähedases kihis, st elektrolüüt leelistub. Sel juhul võivad tekkida aluselised niklisoolad, mis mõjutavad nikkelkatte struktuuri ja mehaanilisi omadusi. Vesiniku eraldumine põhjustab ka täppide moodustumist - nähtust, mille korral katoodi pinnal püsivad vesinikumullid takistavad nikliioonide tühjenemist nendes kohtades. Kattele tekivad lohud ja sete kaotab oma dekoratiivse välimuse.
Punktide tekke vastu võitlemiseks kasutatakse aineid, mis vähendavad pindpinevust metalli ja lahuse liidesel.
Anoodsel lahustamisel on nikkel kergesti passiveeritav. Anoodide passiveerimisel elektrolüüdis nikliioonide kontsentratsioon väheneb ja vesinikuioonide kontsentratsioon kiiresti suureneb, mis toob kaasa voolu efektiivsuse languse ja sademete kvaliteedi halvenemise. Anoodide passiveerumise vältimiseks sisestatakse aktivaatorid nikeldatud elektrolüütidesse. Sellised aktivaatorid on klooriioonid, mis viiakse elektrolüüti nikkelkloriidi või naatriumkloriidi kujul.
Kõige laialdasemalt kasutatakse nikkelsulfaatelektrolüüte. Need elektrolüüdid on töökorras stabiilsed, kui neid õigesti kasutatakse, saab neid kasutada mitu aastat ilma asendamiseta. Mõnede elektrolüütide ja nikeldamise režiimide koostis:
| Ühend | Elektrolüüt nr 1 | Elektrolüüt nr 2 | Elektrolüüt nr 3 |
| Nikkelsulfaat | 280-300 | 400-420 | |
| Naatriumsulfaat | 50-70 | - | - |
| Magneesiumsulfaat | 30-50 | 50-60 | - |
| Boorhape | 25-30 | 25-40 | 25-40 |
| Naatriumkloriid | 5-10 | 5-10 | - |
| Naatriumfluoriid | - | - | 2-3 |
| Temperatuur, °C | 15-25 | 30-40 | 50-60 |
| Voolu tihedus. A/dm 2 | 0,5-0,8 | 2-4 | 5-10 |
| pH | 5,0-5,5 | 3-5 | 2-3 |
Naatriumsulfaat ja magneesiumsulfaat viiakse elektrolüüti, et suurendada lahuse elektrijuhtivust. Naatriumilahuste juhtivus on suurem, kuid magneesiumsulfaadi juuresolekul saadakse kergemad, pehmemad ja kergemini poleeritud setted.
Nikkelelektrolüüt on väga tundlik isegi väikeste happesuse muutuste suhtes. PH väärtuse hoidmiseks nõutavates piirides on vaja kasutada puhverühendeid. Boorhapet kasutatakse sellise ühendina, mis hoiab ära elektrolüüdi happesuse kiire muutumise.
Anoodide lahustumise hõlbustamiseks viiakse vanni naatriumkloriidi soolad.
Nikkelsulfaadi elektrolüütide valmistamiseks on vaja lahustada kõik komponendid eraldi konteinerites kuumas vees. Pärast settimist filtreeritakse lahused töövanni. Lahused segatakse, kontrollitakse elektrolüüdi pH-d ja vajadusel reguleeritakse 3% naatriumhüdroksiidi või 5% väävelhappe lahusega. Seejärel reguleeritakse elektrolüüt veega vajaliku mahuni.
Lisandite olemasolul tuleb elektrolüüt enne kasutamist välja töötada, kuna nikli elektrolüüdid on äärmiselt tundlikud nii orgaaniliste kui ka anorgaaniliste võõrlisandite suhtes.
Heleda nikeldatud elektrolüüdi töö käigus ilmnenud defektid ja nende kõrvaldamise meetodid on toodud tabelis 1.
Tabel 1. Nikkeldatud väävelhappe elektrolüütide töö käigus ilmnevad defektid ja nende kõrvaldamise meetodid
| Defekt | Defekti põhjus | Abinõu |
| Nikkel ei sadestu. Vesiniku rikkalik vabanemine | Madal pH väärtus | Reguleerige pH 3% naatriumhüdroksiidi lahusega |
| Osaline nikeldamine | Osade kehv rasvaärastus | Parandage ettevalmistust |
| Anoodide vale paigutus | Jaotage anoodid ühtlaselt | |
| Osad kaitsevad üksteist vastastikku | Muutke osade paigutust vannis | |
| Kate on hall | Vasesoolade olemasolu elektrolüüdis | Puhastage elektrolüüt vasest |
| Habras, pragunev kate | Töödelge elektrolüüti aktiivsöega ja rakendage voolu | |
| Raua lisandite olemasolu | Eemaldage elektrolüüdist raud | |
| Madal pH väärtus | Reguleerige pH-d | |
| Punktide moodustumine | Elektrolüüdi saastumine orgaaniliste ühenditega | Töötage läbi elektrolüüdi |
| Madala pH määramine | Reguleerige pH-d | |
| Madal segamine | Suurenda segamist | |
| Mustade või pruunide triipude ilmumine kattekihile | Tsingi lisandite olemasolu | Eemaldage tsink elektrolüüdist |
| Dendriitide teke osade servadele | Suur voolutihedus | Vähendage voolutihedust |
| Liiga pikk nikeldamisprotsess | Sisestage vahepealne vase alamkiht või vähendage elektrolüüsi aega | |
| Anoodid kaetud pruuni või musta kilega | Suur anoodi voolutihedus | Suurendage anoodide pinda |
| Madal naatriumkloriidi kontsentratsioon | Lisage 2-3 g/l naatriumkloriidi |
Nikkeldamisel kasutatakse kuumvaltsitud anoode, aga ka mittepassiivseid anoode. Kasutatakse ka plaatide (kaartide) kujul olevaid anoode, mis laaditakse kaetud titaankorvidesse. Kaardi anoodid soodustavad nikli ühtlast lahustumist. Et vältida elektrolüüdi saastumist anoodimudaga, tuleks nikkelanoodid sulgeda riidest katetesse, mis on eelnevalt töödeldud 2-10% vesinikkloriidhappe lahusega.
Anoodpinna ja katoodpinna suhe elektrolüüsi ajal on 2:1.
Väikeste osade nikeldamine toimub kella- ja trummelvannides. Kellavannides nikeldamisel kasutatakse elektrolüüdis kloriidsoolade suurenenud sisaldust, et vältida anoodide passiveerumist, mis võib tekkida anoodide ja katoodide pindade ebakõla tõttu, mille tulemusena nikli kontsentratsioon suureneb. elektrolüüdis väheneb ja pH väärtus väheneb. See võib jõuda sellistesse piiridesse, et nikli sadestumine peatub täielikult. Kellade ja trummidega töötamise puuduseks on ka elektrolüüdi suur ülekandumine vanni osadega. Erikadude määrad jäävad vahemikku 220–370 ml/m2.
Osade kaitsvaks ja dekoratiivseks viimistlemiseks kasutatakse laialdaselt läikivat ja peegelnikkelkatteid, mis saadakse otse elektrolüütidest koos läiget tekitavate lisanditega. Elektrolüüdi koostis ja nikeldamise režiim:
Nikkelsulfaat - 280-300 g/l
Nikkelkloriid - 50-60 g/l
Boorhape - 25-40 g/l
Sahhariin 1-2 g/l
1,4-butüündiool - 0,15-0,18 ml/l
Ftalimiid 0,02-0,04 g/l
pH = 4-4,8
Temperatuur = 50-60°C
Voolutihedus = 3-8 A/dm 2
Säravate nikkelkatete saamiseks kasutatakse ka elektrolüüte koos teiste valgendavate lisanditega: kloramiin B, propargüülalkohol, bensosulfamiid jne.
Läikiva katte pealekandmisel on vajalik elektrolüüdi intensiivne segamine suruõhuga, eelistatavalt koos katoodvarraste õõtsumisega, samuti elektrolüüdi pidev filtreerimine,
Elektrolüüt valmistatakse järgmiselt. Destilleeritud või deioniseeritud kuumas (80–90 °C) vees lahustage nikkelsulfaat, nikkelkloriid ja boorhape segades. Veega töömahuni viidud elektrolüüt puhastatakse keemiliselt ja selektiivselt.
Vase ja tsingi eemaldamiseks hapestatakse elektrolüüt väävelhappega pH väärtuseni 2-3, riputatakse üles lainepapist valmistatud suure pindalaga katoodid ja elektrolüüti töödeldakse 24 tundi temperatuuril 50-60 °C, segades suruõhuga. . Voolutihedus 0,1-0,3 A/dm2. Seejärel reguleeritakse lahuse pH väärtusele 5,0-5,5, misjärel lisatakse kaaliumpermanganaat (2 g/l) või 30% vesinikperoksiidi lahus (2 ml/l).
Lahust segatakse 30 minutit, lisatakse 3 g/l väävelhappega töödeldud aktiivsütt ja elektrolüüt 3-4 segatakse suruõhuga. Lahus settib 7-12 tundi, seejärel filtreeritakse töövanni.
Puhastatud elektrolüüti sisestatakse helendavad ained: sahhariin ja 1,4-butüündiool otse, ftalimiid - eelnevalt lahustatud väikeses koguses temperatuurini 70–80 °C kuumutatud elektrolüüdis. pH reguleeritakse vajalikule väärtusele ja töö algab. Valgendavate ainete kulu elektrolüüdi reguleerimisel on: sahhariin 0,01-0,012 g/(Ah); 1,4-butindiool (35% lahus) 0,7-0,8 ml/(Ah); ftalimiid 0,003-0,005 g/(Ah).
Heleda nikeldatud elektrolüüdi töö käigus ilmnenud defektid ja nende kõrvaldamise meetodid on toodud tabelis 2.
Tabel 2. Heleda nikeldatud elektrolüüdi töö käigus esinevad defektid ja nende kõrvaldamise meetodid
| Defekt | Defekti põhjus | Abinõu |
|
Katte ebapiisav läige |
Madal valgendite kontsentratsioon | Tutvustage säraaineid |
| Määratud voolutihedust ja pH-d ei säilitata | Reguleerige voolutihedust ja pH-d | |
|
Tume kattevärv ja/või tumedad laigud |
Elektrolüüt sisaldab raskmetallide lisandeid | Tehke elektrolüüdi selektiivne puhastamine madala voolutihedusega |
| Pitting | Raua lisandite olemasolu elektrolüüdis | Puhastage elektrolüüt ja lisage täppide moodustumist takistav lisand |
| Ebapiisav segamine | Suurendage õhu segamist | |
| Madal elektrolüüdi temperatuur | Suurendage elektrolüüdi temperatuuri | |
| Haprad setted | Elektrolüüdi saastumine orgaaniliste ühenditega | Puhastage elektrolüüt aktiivsöega |
| Vähendatud 1,4-butüündiooli sisaldus | Lisage 1,4-butünediooli toidulisand |
Mitmekihilist nikeldamist kasutatakse nikkelkatete korrosioonikindluse suurendamiseks võrreldes ühekihiliste katetega.
See saavutatakse niklikihtide järjestikuse sadestamise teel mitmest katte erinevate füüsikaliste ja keemiliste omadustega elektrolüüdidest. Mitmekihilised nikkelkatted hõlmavad: bi-nikkel, tri-nikkel, sil-nikkel.
Bi-nikkelkatete korrosioonikindlus on 1,5-2 pügala võrra kõrgem kui ühekihilistel katetel. Neid on soovitav kasutada ühekihiliste mattide ja läikivate nikkelkatete asemel.
Kõrge korrosioonikindluse saavutamiseks ei sisalda standardelektrolüüdist sadestatud esimene niklikiht (matt või poolläikiv), mis moodustab vähemalt 1/2–2/3 katte kogupaksusest, praktiliselt väävlit. Teine niklikiht sadestatakse heledast nikeldatud elektrolüüdist; orgaanilistes valgendites sisalduv väävel on osa niklikattest, samas kui teise läikiva kihi elektroodipotentsiaal nihkub 60-80 mV võrra elektronegatiivsete väärtuste suunas esimese kihi suhtes. Seega muutub läikiv niklikiht galvaanilise paari anoodiks ja kaitseb esimest kihti korrosiooni eest.
Kolmekihiline nikeldamine on kõrgeima korrosioonikindlusega. Selle meetodi abil sadestatakse pärast esimese niklikihi sadestamist samast elektrolüüdist nagu kahekihilise nikeldamise korral elektrolüüdist keskmine niklikiht, mis sisaldab spetsiaalset väävlit sisaldavat lisandit, mis tagab suure niklikihi lisamise. väävli kogus (0,15-0,20%) nikli vahekihi koostises. Seejärel kantakse läikiva viimistluse saamiseks kolmas elektrolüüdi pealmine kiht. Samal ajal kaitseb vahekiht, omandades kõige elektronegatiivsema potentsiaali, sellega kokkupuutuvaid niklikihte korrosiooni eest.
Autotööstuses kasutatakse kahekihilist sil-nikkel-tüüpi nikeldamist. Esimene niklikiht kantakse heledast nikeldatud elektrolüüdist. Seejärel kantakse osad teise elektrolüüti, kus sadestatakse sil-nikkel. Selle elektrolüüdi koostisele lisatakse mittejuhtivat tugevalt dispergeeritud kaoliinipulbrit koguses 0,3-2,0 g/l. Temperatuur 50-60°C, voolutihedus 3-4 A/dm2. Protsess viiakse läbi ilma pideva filtreerimiseta. Kaoliiniosakeste ühtlase jaotumise tagamiseks kogu elektrolüüdi mahus kasutatakse intensiivset õhusegamist. Sil-nikli kiht suurendab katte kulumiskindlust ja on kõrge korrosioonikindlusega.
Sil-niklit kasutatakse kaitse- ja dekoratiivkattes viimase kihina enne kroomi. Inertsete osakeste suure dispersiooni tõttu õhuke kiht sil-nikkel (1-2 mikronit) ei muuda läikiva nikeldatud pinna dekoratiivset välimust ja sellele järgneva kroomimisega on võimalik saada mikropoorset kroomi, mis suurendab katte korrosioonikindlust.
Defektsete nikkelkatete eemaldamine toimub nikli anoodilise lahustamisega elektrolüüdis, mis koosneb väävelhappest, mis on lahjendatud tihedusega 1,5–1,6,103 kg/m 3. Temperatuur 15-25°C, anoodivoolutihedus 2-5 A/dm 2.
Koos elektrolüütilise nikeldamisega kasutatakse laialdaselt keemilist nikeldamise protsessi, mis põhineb nikli redutseerimisel vesilahustest keemilise redutseerija abil. Naatriumhüpofosfiti kasutatakse redutseeriva ainena.
Mis tahes konfiguratsiooniga osade nikliga katmiseks kasutatakse elektrivaba nikeldamist. Keemiliselt redutseeritud niklil on kõrge korrosioonikindlus, suur kõvadus ja kulumiskindlus, mida saab oluliselt suurendada kuumtöötlemisega (pärast 10-15 minutit kuumutamist temperatuuril 400°C tõuseb keemiliselt sadestunud nikli kõvadus 8000 MPa-ni). Samal ajal suureneb ka nakketugevus. Hüpofosfiidiga redutseeritud nikkelkatted sisaldavad kuni 15% fosforit. Nikli redutseerimine hüpofosfiidiga toimub vastavalt reaktsioonile NiCl 2 + NaH 2 PO 2 + H 2 O → NaH 2 PO 3 + 2HCl + Ni.
Samal ajal toimub naatriumhüpofosfiidi hüdrolüüs. Hüdrofosfiidi kasuliku kasutamise määr on ligikaudu 40%.
Nikli redutseerimine selle sooladest hüpofosfiidi toimel toimub spontaanselt ainult rauarühma metallidel, mis seda protsessi katalüüsivad. Muude katalüütiliselt mitteaktiivsete metallide (nt vask, messing) katmiseks on vaja need metallid lahuses kokku puutuda alumiiniumi või muude metallidega, mis on niklist elektronegatiivsemad. Sel eesmärgil kasutatakse pinnaaktiveerimist pallaadiumkloriidi lahuses (0,1-0,5 g/l) 10-60 sekundi jooksul töötlemisega. Mõnel metallil, nagu plii, tina, tsink, kaadmium, ei teki niklikatet isegi kontakt- ja aktiveerimismeetodi kasutamisel.
Nikli keemiline sadestamine on võimalik nii aluselistest kui happelistest lahustest. Aluselisi lahuseid iseloomustab kõrge stabiilsus ja reguleerimise lihtsus. Lahuse koostis ja nikeldamise režiim:
Nikkelkloriid - 20-30 g/l
Naatriumhüpofosfit - 15-25 g/l
Naatriumtsitraat - 30-50 g/l
Ammooniumkloriid 30-40 g/l
Ammoniaagi vesilahus, 25% - 70-100 ml/l
pH = 8-9
Temperatuur = 80-90°C
Happelistes lahustes saadud katteid iseloomustab väiksem poorsus kui leeliseliste lahuste puhul (paksusega üle 12 mikroni on katted praktiliselt mittepoorsed). Keemilise nikeldamise happeliste lahuste jaoks on soovitatav järgmine koostis (g/l) ja nikeldamise režiim:
Nikkelsulfaat - 20-30 g/l
Naatriumatsetaat - 10-20 g/l
Naatriumhüpofosfit - 20-25 g/l
Tiouurea 0,03 g/l
Äädikhape (jää) - 6-10 ml/l
pH = 4,3-5,0
Temperatuur = 85-95°C
Sadestumise kiirus = 10-15 µm/h
Keemiline nikeldamine toimub klaasist, portselanist või rauast emailitud vannides. Vedrustuse materjalina kasutatakse süsinikterast.
IN Hiljuti nikli-boori sulam kaetakse keemiliselt, kasutades redutseerijana boori sisaldavaid ühendeid - naatriumboorhüdriidi ja dimetüülboraati, millel on hüpofosfiidiga võrreldes suurem redutseerimisvõime.
Saadud nikli-boori sulamist katted on kõrge kulumiskindluse ja kõvadusega.
Tööde maksumuse prognoosimiseks saatke päring meili teel[e-postiga kaitstud]
Soovitatav on oma soovile lisada toodete joonis või eskiis, samuti märkida osade arv.
Hinnarubriigis on see märgitud toodete nikeldamise maksumus
Kõige levinumad on keemilised pinnakatted nikli, vase, hõbeda, pallaadiumi, koobalti ning harvem tina, kroomi ja muude metallidega.
Keemiline nikeldamine. Nikliioonide redutseerimine lahustest toimub hüpofosfiidi oksüdeerumise tõttu vastavalt kogu reaktsioonile
H2PO-2 + H2O + Ni2+ = H2PO-3 + 2H + + Ni.
Sel juhul võib taastumine toimuda järgmiselt:
NiCl 2 + NaH 2 PO 2 + H 2 O = Ni + 2HCl + NaH 2 PO 3
NaH 2 PO 3 + H 2 O = NaH 2 PO 3 + H 2
või H2PO-2 = PO-2 + 2H+
(hüpofosfiidi lagunemine)
Ni2+ +2H = Ni + 2H+
(nikli taastumine).
Vabanenud vesinik redutseerib ka fosfiidi fosforiks, mistõttu nikkelkate sisaldab 6 - 8% fosforit, mis määrab suuresti selle spetsiifilised omadused (tabel 24).
24. Keemilise ja galvaniseeriva nikli omadused
Vaatamata sellele, et niklit sadenes keemiliselt, millel on märkimisväärne korrosioonikindlus, seda ei saa kasutada lämmastik- ja väävelhappekeskkonnas korrosiooni eest kaitsmiseks. Pärast kuumtöötlust on sellise nikli kõvadus HV 1000-1025.
Põhimõtteliselt taandub nikeldamise tehnoloogiline protsess järgmisele. Terasest, vasest ja selle sulamitest valmistatud osad valmistatakse ette samamoodi nagu galvaanilise katmise puhul.
Nikeldamine viiakse läbi järgmise koostisega lahuses (g/l):
Nikkelsulfaat 20
Naatriumhüpofosfit 25
Naatriumatsetaat 10
Tiouurea (või maleiinanhüdriid) 0,003 (1,5–2)
Temperatuur 93 ± 5°C, sadestuskiirus 18 µm/h (90°C juures ja laadimistihedus 1 dm 2 /l), pH = 4,1 ÷ 4,3.
Nikeldamise käigus tuleb osi raputada. Tiouurea on lubatud asendada maleiinanhüdriidiga koguses 1,5 - 2 g/l.
Nikli sadestumise algatamiseks vasest ja selle sulamitest valmistatud osadel on vaja tagada nende kokkupuude terase või alumiiniumiga. Protsess viiakse läbi polüetüleenkilega vooderdatud portselanist või terasest anumates, samuti silikaatklaasist mahutites.
Lihtsa profiiliga detailide kiireks ladestamiseks ja suure koormustihedusega on soovitatav kasutada järgmise koostisega lahust (g/l):
Nikkelsulfaat 60
Naatriumhüpofosfit 25
Naatriumatsetaat 12
Boorhape 8
Ammooniumkloriid 6
Tiouurea 0,003
Lahuse temperatuur 93 ± 5 °C, settimiskiirus 18 µm/h (90 °C juures ja laadimistihedus 3 dm 2 /l), pH = 5,6 ÷ 5,7.
Pärast keemilist nikeldamist pestakse osad püüduris, seejärel jooksva külma ja kuuma veega, kuivatatakse 90 ± 10 °C juures 5–10 minutit ja kuumtöödeldakse 2 tundi temperatuuril 210 ± 10 °C (leevenduseks). sisepinged ja suurendavad nakketugevust alusele). Seejärel, sõltuvalt töötingimustest, osad lakitakse, töödeldakse hüdrofoobse vedelikuga (GKZh jne) või esitatakse monteerimiseks ilma töötlemiseta.
Keemilise nikeldamise ajal halva kvaliteediga katte peamised põhjused on järgmised:
1) nikli iseeneslik sadestumine mustade täppide kujul vannide halva puhastamise, nikli jälgede või muude kristallisatsioonikeskuste esinemise tõttu vanni põhjas ja seintes, samuti lahuse ülekuumenemise tõttu;
2) osadel katmata alade olemasolu keeruline konfiguratsioon gaasimullide moodustumise ja osade ebaühtlase pesemise tõttu lahusega;
3) nikli osaline sadestumine vanni sisepinnale nikeldamise käigus vanni seinu või põhja puudutavate osade tõttu;
4) lahuse happesuse vähenemine (pragunemine, rabe kate);
5) lahuse happesuse tõus (kate on kare ja kare).
PH väärtust reguleeritakse 10% äädikhappe või naatriumhüdroksiidi lahuse lisamisega.
Räniosad on nikeldatud järgmise koostisega leeliselistes lahustes (g/l):
Nikkelkloriid 30
Naatriumhüpofosfit 10
Naatriumtsitraat 100
Ammooniumkloriid 50
Sadestamise kiirus on 8 µm/h, pH = 8÷10 (tänu NH 4 OH sissetoomisele).
Keraamika keemilise nikeldamise protseduur: rasvaärastus leeliselistes lahustes ja pinna keemiline söövitamine (väävel- ja vesinikfluoriidhappe segu), sensibiliseerimine naatriumhüpofosfiidi lahuses (150 g/l) temperatuuril 90°C, nikeldamine leeliseline vann. Osade katete paksus, sõltuvalt nende töötingimustest, on näidatud tabelis. 25.
25. Katte paksuse väärtused sõltuvalt töötingimustest
Seega, pH = 5,5 korral sisaldavad setted 7,5% fosforit ja pH = 3,5 korral 14,6%. Katte kõvaduse suurenemine 1100-1200 kgf/mm 2 200-300°C juures on põhjustatud Ni 3 P faasi vabanemisest, mis kristalliseerub tetragonaalses süsteemis kristallvõre konstandiga a = b = 8,954. 10 -10 m ja c = 4.384.10 -10 m Nikli maksimaalne kõvadus vastab 750°C-le. Elastsusmoodul on 19 000 kgf/mm2. Tõmbetugevus on 45 kgf/mm 2 (temperatuuril 20 °C) ja 55 kgf/mm 2 pärast kuumtöötlust temperatuuril 200 °C 1 tunni jooksul. Katte hõõrdetegur (koormusel > 10 kgf) pärast pealekandmist on sama nagu ja läikiv kroom. Nikkelkatte erikulumine 100°C juures on 2,10 -3 mm 3 /m.
Happelise lahuse segamisel suureneb setete läige ja sadestumise kiirus. Kui sadestamisprotsess mõneks minutiks katkeb, saab osad ilma täiendava aktiveerimiseta vanni laadida. Pika pausi ajal (24 tundi) tuleks osi hoida külmas nikeldatud lahuses ja seejärel viia töövanni.
Mida madalam on lahuse pH, seda väiksem on metallide sadestumise kiirus. Lisaks on kiirus Ni 2+ : H 2 PO - 2 suhte funktsioon. Tavalise happelise vanni puhul peaks see jääma vahemikku 0,25–0,60 (atsetaatpuhverdatud vanni puhul 0,3–0,4).
Ammooniumsoolade juuresolekul sadestumise kiirus väheneb. Äsja valmistatud lahustes on sadestumise kiirus algselt kõrge ja seejärel vananedes väheneb. Seega atsetaadi ja tsitraadi lahustes väheneb see 25-lt 2-5 µm/h-le. Optimaalseim sadestuskiirus on ~ 10 µm/h.
Katte läike määrab poleeritava aluse pinna ettevalmistamise kvaliteet. Aluselistes vannides on katted läikivamad kui happelistes vannides. Katted, mis sisaldavad<= 2% фосфора — матовые, 5% фосфора — полублестящие и =>10% fosforit - väga läikiv, kuid kollaka varjundiga. Kattekihi paksus 30 mikronit, isegi keerulise konfiguratsiooniga osadel, ei ületa näiteks 1-2 mikronit. Kui vanni kasutatakse püsiva pH väärtuse juures, on kattes sisalduva fosfori kogus võrdeline hüpofosfiidi kontsentratsiooniga vannis.
Katte normaalne fosforisisaldus on 5 - 6%. Mida suurem on H 2 PO 2:Ni 2+ suhe, seda suurem on fosforisisaldus. Madala süsinikusisaldusega terastel on nikkelkatete nakkuvus väga kõrge (2200 - 4400 kgf/cm2), kuid halveneb, kui lahuse temperatuur langeb 75°C-ni. Al-, Be-, Ti- ja vasepõhiste sulamitega legeeritud teraste haardumine sõltub pinnatöötlusmeetodist ja seda parandab järgnev kuumtöötlemine 150-210°C juures.
Esimene märk lahuse koostise stabiilsuse rikkumisest on ülemäärase vesiniku eraldumise tõttu kogu vanni mahus valge vahu moodustumine. Seejärel ilmub väga peen must Ni-P suspensioon, mis kiirendab lahuse lagunemisreaktsiooni.
Lahuse enneaegse lagunemise põhjused võivad olla: liiga kiire leelise ja hüpofosfiidi sisseviimine (lahjem vesilahus tuleks lisada intensiivselt segades); lokaalne ülekuumenemine; hüpofosfiidi sisaldus on liiga kõrge (vajadus alandada pH-d ja temperatuuri); Pallaadiumi lisamine lahusele, mille osad on aktiveeritud PdCl2-s, osade kogupindala ja lahuse mahu vale suhe.
Lahuse tase vannis tuleb hoida konstantsena, kuna selle aurustumise tõttu alandamine viib lahuse kontsentratsioonini. Katmise ajal ei tohi kütteseadmeid (aur, elektriküte jne) välja lülitada.
Erinevalt hüdrasiinist on naatriumhüpofosfiidil oluline eelis, kuna sete sisaldab 8–10 korda vähem gaase. Naatriumtiosulfaadi lisamine aitab vähendada nikli poorsust. Seega 20 mikroni paksuse korral väheneb see 10-lt 2 poorile/cm2. Vanni materjali valimisel tuleb arvestada, et lahused aurustuvad ligikaudu keemistemperatuuriga võrdsel temperatuuril ja on väga tundlikud erinevate saasteainete suhtes. Lisaks peab materjal olema vastupidav HNO 3 suhtes, kuna vanni seintelt tuleb perioodiliselt eemaldada nikliladestused. Vannid mahuga 20 liitrit on valmistatud Pyrexist ja suuremad poleeritud keraamikast. Sisepind teraskonteinerid kaetud klaaskeha emailiga. Korrosioonikindlast terasest vannid tuleb mitu tundi passiveerida kontsentreeritud lämmastikhappega. Vältimaks galvaaniliste paaride teket terasvanni ja kaetavate osade vahel, peavad selle seinad olema vooderdatud klaasi või kummiga. Polüetüleenvooderdusi kasutatakse väikese mahutavusega vannide vooderdusena.
Pärast iga osade mahalaadimist tuleb varda tüüpi elektrisoojendid HNO 3-ga söövitada.
Terasest, alumiiniumist ja titaanist valmistatud osade defektsed katted tuleks eemaldada kontsentreeritud lämmastikhappes temperatuuril kuni 35 °C, korrosioonikindlast terasest valmistatud osadelt 25% HNO 3 lahuses ning messingist ja vasest - anoodilise lahustamise teel H2SO4-s.
Lahuse koostise stabiilsuse parandamiseks soovitavad välismaised ettevõtted lisada kroomisoolasid. 10 g/l K 3 Fe(CN) 6 ja 20 g/l NaCl sisaldava lahusega saadud katete poorsus määratakse 10 minuti jooksul. Katte paksuse => 100 mikroni korral puuduvad poorid täielikult.