NIKELIPINNOITUS, metallien pinnalle levittämisen tekninen prosessi b. tai m. ohut kalvo metallista nikkeliä tai nikkeliseoksia; Tämän sovelluksen tarkoituksena on vähentää metallin korroosiota, lisätä ulkokerroksen kovuutta, lisätä tai muuttaa pinnan heijastavuutta ja antaa sille kauniimpi ulkonäkö. Nikkelipinnoitus, jonka Böttger hankki ensimmäisen kerran vuonna 1842 ja tehtiin teollisesti Yhdysvalloissa vuodesta 1860 lähtien, on nykyään yksi teollisuuden laajimmin käytetyistä metallipinnoitusmenetelmistä.
Nykyiset lukuisat nikkelipinnoitusmenetelmät voidaan jakaa kahteen pääryhmään: kontaktimenetelmät ja menetelmät galvanointi; tällä hetkellä viimeksi mainittuihin turvataan erityisen usein. Pinnoille levitetty nikkelikalvo erilaisia metalleja, ja nikkelipinnoituksen luonteen mukaan ne voidaan jakaa ryhmiin: 1) kupari, messinki, pronssi, sinkki, 2) rauta, 3) tina, lyijy ja seokset, kuten Britannia-metalli, 4) alumiini ja alumiiniseokset. Nikkelikalvot tarjoavat varsin tyydyttävän suojan raudalle ruostumista vastaan sisätiloissa.
Ne ovat kuitenkin riittämättömiä ulkoilmassa; lisäksi kiillotettuihin nikkelöityihin pintoihin vaikuttavat kuumat rasvat, etikka, tee, sinappi, jonka seurauksena niklattu astia ja keittiövälineet tahraavat. Niissä tapauksissa, joissa sitä vaaditaan kokonaan luotettava suoja huonon sään vaikutuksista ja samalla nikkelipinnoitetun pinnan tyylikkäästä ulkonäöstä, raudalla jne. b. levitettiin kaksoiskalvo - sinkki ja sitten nikkeli. Tätä kaksoispinnoitusmenetelmää (sinkki ja sitten nikkeli) käytetään myös ns. korsetti terästä. Jos on tarpeen saada erityisen kestäviä kalvoja, esimerkiksi langoille, kerrostetaan nikkeliä ja platinaa samanaikaisesti, jälkimmäisen pitoisuutta nostetaan asteittain 25 %:sta 100 %:iin ja lopuksi esine kalsinoidaan vety 900-1000 °C:ssa. Suuret tuotteet, esim. ruoanlaittokattilat, sentrifugirummut tai tuulettimet, jos taloudellisten olosuhteiden vuoksi ei voida valmistaa puhtaasta nikkelistä, mutta nikkelikalvolla ei ole riittävästi tukea raudan tai kuparin päälle, ne vuorataan kerroksella useiden mm lyijyä ja sen päälle 1-2 mm nikkelikerros. Nikkelöityjen rauta- ja terästuotteiden ruostuminen johtuu nikkelikalvon hienoista huokosista jääneestä elektrolyytistä. Tämä ilmiö eliminoituu, jos tuotteet pidetään öljyssä 200 ° C: ssa ennen nikkelöintiä, jäähdytyksen jälkeen, rasvanpoisto, hieman kupari, sitten otickel nikkelisitraattihauteessa heikolla virralla ja lopuksi kuivataan kaapissa 200 ° C:ssa; sitten kosteus poistetaan huokosista, jotka ovat tukkeutuneet niissä olevalla öljyllä.
On olemassa useita ehdotuksia määrätä kaksinkertainen suojakalvot valurauta-, rauta- tai teräslevyille, langoille ja nauhoille päinvastaisessa järjestyksessä kuin edellä, eli peitä tuotteet ensin ohuella nikkelikalvolla kosketus- tai elektrolyyttisellä menetelmällä ja upota ne sitten kylpyyn, jossa on sulaa sinkkiä tai tinaa. (Vivien ja Lefebvre, 1860 g). Lisäksi ehdotetaan lisättäväksi tietty määrä nikkeliä seokseen, jossa on 25-28 kg sinkkiä, 47-49 kg lyijyä ja 15 kg tinaa, jota käytetään rautalevyjen kuumapinnoitukseen. Alumiinin ja sen seosten pintojen kestävyys suolaa ja merivettä m. b. saavutetaan galvaanisella saostuksella niille, hiekkasuihkulla puhdistamisen jälkeen, peräkkäiset kerrokset: nikkeli, jonka paksuus on 6 mikronia, kupari 20 mikronia ja sitten taas nikkeli 50 mikronia, minkä jälkeen pinta kiillotetaan. Alumiinin kestävyys 15 % soodaalkalia vastaan saavutetaan 40 µm paksulla nikkelikalvolla. Joissakin tapauksissa pinnoitetta ei käytetä puhtaalla nikkelillä, vaan seoksella, esimerkiksi nikkeli-kuparilla; tätä varten elektrolyysi suoritetaan kylvyssä, joka sisältää kationeja vaaditun lejeeringin suhteessa; kerrostettu kalvo muunnetaan sitten seokseksi kuumentamalla esine kuumaan lämpöön.
Kosketusnikkelipinnoitus... Teräsesineet F. Stolban (1876) mukaan keitetään kiillotuksen ja asianmukaisen rasvanpoiston jälkeen puhtaan sinkkikloridin 10-15 % vesiliuoksessa, johon lisätään nikkelisulfaattia, kunnes emäksestä muodostuu vihreä sameus. nikkelisuola. Nikkelöinti kestää noin 1 tunnin. Sen jälkeen esine huuhdellaan vedessä liidulla, ja kylpyä voidaan käyttää uudelleen suodatuksen ja nikkelisuolan lisäämisen jälkeen. Syntynyt nikkelikalvo on ohut, mutta pysyy lujasti. Kylvyn lämpötilan nostamiseksi ehdotettiin joko prosessin suorittamista paineen alaisena (F. Stolba, 1880) tai haudetta, jossa on väkevää sinkkikloridiliuosta. Esineiden ruostumisen välttämiseksi niitä säilytetään 12 tuntia kalkkimaidossa. Monimutkaisempi rautaesineille tarkoitettu kylpy, joka on aiemmin kuparoitu kylvyssä, jossa on 250 g kuparisulfaattia 23 litrassa vettä ja muutama tippa rikkihappoa, sisältää 20 g hammaskiveä, 10 g ammoniakkia, 5 g natriumkloridia. , 20 g tinakloridia, 30 g nikkelisulfaattia ja 50 g kaksoissulfaattinikkeli-ammoniumsuolaa.
Galvanoitu nikkelipinnoitus... Nikkelikylvyn tyhjeneminen m. B. Ennaltaehkäisevästi helppo nikkelianodien liukeneminen. Valssatut ja erityisesti puhtaasta nikkelistä valmistetut anodit ovat vaikeasti liukenevia ja siksi teknisessä nikkelipinnoituksessa anodeina käytetään nikkelitankoja, jotka sisältävät jopa 10 % rautaa. Tällaiset anodit johtavat kuitenkin raudan kerrostumiseen, ja raudan esiintyminen nikkelikalvossa johtaa koko rivi nikkelipinnoituksen ruuveja. Kuten Kalgane ja Gammauge (1908) ovat osoittaneet, on mahdotonta saada aikaan täysin vapaata sakkaa rauta-anodeilla. Mutta nikkeliesiintymä sisältää jo vain 0,10-0,14% rautaa, jos anodien rautapitoisuus lasketaan 7,5%:iin; lietteen rautapitoisuutta voidaan edelleen vähentää sulkemalla anodit kangaspusseihin, kun taas elektrodien pyöriminen johtaa lietteen rautapitoisuuden lisääntymiseen ja sen saannon vähenemiseen. Raudan läsnäolo nikkelikalvossa johtaa kerrostumiin, joiden rautapitoisuus laskee asteittain ja jotka ovat siksi heterogeenisia mekaanisten ominaisuuksien suhteen eri syvyyksissä; K. Engemann (1911) pitää tätä epähomogeenisuutta ainoana syynä nikkelikalvojen helppoon irtoamiseen. Raudan läsnäolo m. B. syy useisiin muihin nikkelipinnoitusvirheisiin (katso taulukko), esimerkiksi kalvojen ruostumisen helppous.
| Vice | Tapahtuman syy | Valvontatoimenpide |
| Ei nikkelin kerrostumista, ei kaasutusta | Virtalähde ei toimi | Energialähteen tarkastus ja uusiminen |
| Johdot on kytketty väärin | Kytkentäjohdot | |
| Kylpy on liian kylmä | Kylvyn lämmitys yli 15 ° С lämpötilaan | |
| Kylpy on liian hapan | Lisätään vesiliuosta ammoniakkia tai nikkelikarbonaatin vesisuspensio, jota sekoitetaan jatkuvasti ja testataan usein Kongon paperilla | |
| Kylpy sisältää sinkkiä | Kylpy tehdään emäksiseksi nikkelikarbonaatilla, sekoitetaan useita tunteja, suodatetaan ja tehdään happamaksi 10 % rikkihapolla. | |
| Esineen epätäydellinen peitto nikkelikalvolla | Virta ei riitä | Esineet ripustetaan yhtä etäisyyksille anodeista, kylpy lämmitetään vähintään 20 ° С |
| Erittäin syvät koveruudet esineen pinnassa | Pienet lisäanodit asennetaan, työnnetään esineen syvennyksiin | |
| Kylvyn alkalisuus | Kylvyn huolellinen happamoittaminen 10-prosenttisella rikkihapolla sekoittaen ja jatkuvalla testauksella lakmuspaperilla | |
| Helposti kuoriutuva valkoinen tai keltainen nikkelikiillotuskalvot | Esineiden pinnan saastuminen oksideilla ja rasvalla | Esineiden pinnan lisäpuhdistus |
| Liian suuri jännite (yli 4 V) | Lisää nikkelöityjen esineiden määrää tai laske jännite 2,5-3 V:iin | |
| Liikaa happamuutta kylvyssä | Neutralointi ammoniakilla tai nikkelikarbonaatin vesisuspensiolla | |
| Nikkelikylvyn köyhyys | Poista osa elektrolyytistä ja lisää nikkelisuolaa, kunnes kylpy muuttuu normaaliksi vihreäksi | |
| Kylvyn epäasianmukainen viskositeetti ja pintajännitys | Glyseriinin tai amyylialkoholin tai yrttikeitteiden tai muiden kolloidien lisääminen | |
| Vetyionien vapautuminen | Hapettavien aineiden tai vedynpoistoaineiden lisääminen; epätasapainoinen AC-sovellus | |
| Esineiden pinnan epäasianmukainen esikäsittely | Pintojen karhentaminen mekaanisesti tai kemiallisesti, pinnoitus ohuella nikkelikerroksella kuumasta nikkelikloridiliuoksesta tai kylmästä tiivistetystä | |
| Nikkelikalvo viivästyy tai repeytyy, kun esineitä taivutetaan ja venytetään | Kapillaarielektrolyyttikerrosten läsnäolo | Esineiden kuivaus ja lämmitys 250-270 ° С |
| Paksulla nikkelikerroksella päällystettyjen levyjen riittämätön työstettävyys | Luultavasti sama | Huuhtelu, kuivaus ilman ilman pääsyä ja lopuksi lämmitys heikosti punakuumeeseen |
| Kuoppainen pinta ja lukemattomien huokosten täynnä oleva kalvo | Pöly- ja kuituhiukkaset kelluvat kylvyssä | Kylpy keitetään, suodatetaan ja siihen asetetaan oikea reaktio |
| Kaasukuplan muodostuminen | Napauttamalla virtaa kuljettavaa sauvaa. Kuplat poistetaan; saa aikaan lievästi hapan reaktion | |
| Pinnan karheus ja epätasaisuudet | Vedyn evoluutio | Vetyä sitovan vapaan kloorin lisääminen kaasumaisessa muodossa satunnaisesti kulkevasta virrasta tai vesiliuoksessa; hieman vähemmällä menestyksellä kloori m b. korvattu bromilla; kobolttikloridiliuoksen lisääminen on erittäin suositeltavaa |
| Elokuvan riittämätön joustavuus | Korkea kylpykestävyys | Natriumsuolan lisäosa |
| elokuvan keltaisuus; pinta muuttuu mattaksi ja muuttuu sitten keltaiseksi ja tummankeltaiseksi | Rauta-epäpuhtauksien läsnäolo kylvyssä, jonka pitoisuus kasvaa vanhoissa kylvyissä | Vältä vanhoja kylpyjä, älä liikuta kylpyjä liikaa, työskentele heikoilla virroilla |
| Kalvon mustuus, tummia raitoja jäljessä olevilla alueilla oikealla virrantiheydellä | Vieraiden metallien pitoisuus kylvyssä (enintään 1 %) | Vieraiden metallien poisto |
|
Johtavien suolojen puute |
Lisäämällä johtavia suoloja 2-3 kg per 100 litraa kylpyä: ammoniakki, kaliumkloridi ja natriumkloridi lisäävät johtavuutta 84,31 ja 18 %. | |
| Kylpy huono nikkelisuola | Nikkelisuolalisäys | |
| Pintarusketus | Kylvyn liian korkea johtavuus sen liiallisesta lujuudesta johtuen | Kylvyn pitoisuuden (esim. vakiotiheys 5 ° Vẻ) ja virrantiheyden säätö |
| Raitojen muodostuminen | Kiillotuslaikan tuottama lika pienissä syvennyksissä | Poistaminen on vaikeaa; saavutetaan jossain määrin upottamalla välittömästi juomapataan tai pyyhkimällä esineitä mekaanisesti |
| Muutokset pitoisuudessa ja nestevirtausten esiintyminen | Virran tiheyden lasku ja kylvyn lämpötilan nousu | |
| Värjäys | Valmiiden nikkelöityjen tuotteiden riittämätön puhdistus | Tuotteiden perusteellinen huuhtelu juoksevalla vedellä nikkelin jälkeen, sitten upottaminen kiehuvaan veteen puhdas vesi, ravistamalla tuotteet pois ja kuivaamalla lämmitetyssä sahanpurussa |
| Nikkelikalvon epävakaa tarttuminen rautaan | Ruosteen esiintyminen | Ruosteen perusteellinen poisto. Välikerroksen galvanointi syaanihauteesta, jonka jälkeen kalvo paksunee happokylvyssä |
Nikkelin elektrolyyttikylpy koostuu Ch. kaksoisnikkeli-ammoniumsuolasta, ja heikkoja happoja lisätään emäksisten suolojen poistamiseksi. Lisää happamuutta kylvyssä johtaa kovempiin kalvoihin. On pidettävä mielessä, että tekninen nikkelisulfaatti ei sovellu kylpyihin, koska se sisältää usein kuparia; se tulee poistaa johtamalla rikkivetyä vitriolin vesiliuoksen läpi. Myös kloridisuoloja käytetään, mutta sulfaattikylvyissä sakka on kovempaa, valkoisempaa ja vakaampaa kuin kloridikylvyissä. Nikkelikylvyn suurta vastusta voidaan edullisesti vähentää lisäämällä erilaisia johtavia suoloja - erityisesti ammoniakkia ja natriumkloridia - ja kuumentamalla. Ylimääräisen rikkihapon neutralointi vanhoissa liuoksissa suoritetaan onnistuneesti nikkelikarbonaatilla, joka saadaan nikkelisulfaatin lämpimästä vesiliuoksesta, joka on saostettu soodalla. Kalvojen valkoisuuden ja sileyden vuoksi on tehty lukuisia ehdotuksia lisätä nikkelikylpyyn erilaisia orgaanisia happoja (viini, sitruuna jne.) ja niiden suoloja, esimerkiksi alkalin etikka-, sitruuna- ja viinihapposuoloja. ja maa-alkalimetallit (Keith, 1878, s. ), propioninikkeli, alkalimetallien booritartraattisuolat. Jos on tarpeen saada paksuja nikkelikertymiä, ehdotetaan boori-, bentsoe-, salisyyli-, galli- tai pyrogallihappojen lisäämistä ja lisäksi 10 tippaa rikki-, muurahais-, maitohappoa 1 litraa kohden, jotta estetään tuotteen polarisoituminen. . Kuten Powell (1881) huomautti, bentsoehapon lisääminen (31 g per kylpy, jossa on 124 g nikkelisulfaattia ja 93 g nikkelisitraattia 4,5 litrassa vettä) poistaa tarpeen käyttää kemiallisesti puhtaita suoloja ja happoja. Nikkelisaostolla on hyvät ominaisuudet myös yksinkertaisella nikkeli-ammoniumsulfaattikylvyllä, mutta liuoksen emäksisyysolosuhteissa, mikä saadaan aikaan lisäämällä ammoniakkia. Erittäin hyviä saostumia saadaan neutraalista fhuoneenlämpötilassa (yli 35 °C:n lämpötiloissa liuos hajoaa muodostaen liukenematonta emäksistä suolaa) ja virrantiheydellä 1,1-1,65 A / dm 2 ... Tässä muutamia kylpyreseptejä. 1) 50 tuntia natriumbisulfiittia, 4 tuntia typpioksidinikkeliä ja 4 tuntia väkevää ammoniakkia liuotetaan 150 tuntiin veteen. 2) 10-12 tuntia nikkelisulfaattia, 4 tuntia kaksoisnikkeli-ammoniumsulfaattisuolaa, 1-3 tuntia boorihappoa, 2 tuntia magnesiumkloridia, 0,2-0,3 tuntia ammoniumsitraattia, täytettynä jopa 100 tuntia. ) vettä. Virrantiheys 1,6 A / dm 2 tallentaa kalvon nopeudella 2 mikronia / h; nostamalla lämpötila 70 °C:seen, on mahdollista vähentää kylvyn vastusta kahdesta kolmeen kertaan ja siten nopeuttaa nikkelöintiä. 3) Elektrolyytti, jossa on 72 g kaksoisnikkeli-ammoniumsulfaattisuolaa, 8 g nikkelisulfaattia, 48 g boorihappoa ja 1 litra vettä, on erityisen edullinen sedimentin pehmeydelle ja ei-huokoisuudelle, koska se vähentää vapautumista vedystä.
Nikkelikalvojen hankkiminen erikoislaatuinen ... 1) Valkoinen kalvo sinkille, tinalle, lyijylle ja brittiläiselle metallille saadaan hauteessa, jossa on 20 g kaksoisnikkeli-ammoniumsulfaattisuolaa ja 20 g nikkelikarbonaattia, liuotetaan 1 litraan kiehuvaa vettä ja neutraloidaan 40 °C:ssa. etikkahapon kanssa; kylpy on pidettävä neutraalina. 2) Läpinäkymätön valkoinen kalvo saadaan hauteessa, jossa on 60 g kaksoisnikkeli-ammoniumsulfaattisuolaa, 15 g uudelleenkiteytettyä nikkelisulfaattia, 7,4 g ammoniakkia, 23 g natriumkloridia ja 15 g boorihappoa 1 litraa vettä kohti. ; kylpy d. b väkevöidään 10° Vẻ:iin asti; jännite 2 - 2,5 V. 3) Pinnoille, joista on poistettu rasvat tai jotka on päällystetty ohuella kerroksella valkoista nikkeliä, saadaan musta kalvo elektrolyysillä kylvyssä, jossa on 60 g kaksoisnikkeli-ammoniumsulfaattisuolaa, 1,5 g ammoniumtiosyanaattia ja noin 1 g sinkkisulfaattia 1 litrassa vettä 4) Musta kalvo saadaan myös elektrolyytissä, jossa on 9 g kaksoisnikkeli-ammoniumsulfaattisuolaa 1 litrassa vettä, minkä jälkeen lisätään 22 g kaliumtiosyanaattia, 15 g kuparikarbonaattia ja 15 g valkoista arseenia, aiemmin liuotettuna ammoniumkarbonaattiin; mustan sävyn syvyys kasvaa liuoksen arseenipitoisuuden myötä. 5) Tummansininen kalvo saadaan hauteessa, jossa on yhtä suuria osia kaksois- ja yksinkertaisia nikkelisulfaattisuoloja, saatettu 12 ° Bẻ:iin, ja 2 tuntia lakritsinjuuren ammoniakkikeittoa lisätään litraa kohti; elektrolyysi kestää 1 tunnin 3,5 V jännitteellä ja sitten vielä 1/2 tuntia 1,4 V:lla. 6) Ruskea kalvo saadaan seuraavasti: elektrolyysi 0,75-1 V jännitteellä suoritetaan 180 g kaksoisnikkelihauteessa -ammoniumsulfaattisuolaa ja 60 g nikkelisulfaattia, liuotettuna mahdollisesti pieneen määrään kiehuvaa vettä, lisätty 50 cm 3:een ja sitten sekoitettu liuoksiin, joissa on 30 g nikkelisulfaattia ja 60 g natriumtiosyanaattia, kumpikin 0,5 litrassa vettä , minkä jälkeen liuos lisätään 4,5 litraan. Syntyneelle mustalle kalvolle annetaan ruskea sävy upottamalla tuote muutamaksi sekunniksi hauteeseen, jossa on 100,6 g rautaperkloraattia ja 7,4 g suolahappoa 1 litrassa vettä: pesun ja kuivauksen jälkeen tuotteen pinta lakataan. sävyn korjaamiseksi.
Alumiinin ja sen seosten nikkelipinnoitus... Useita prosesseja on ehdotettu. 1) Alumiinituotteiden pinnan esikäsittely koostuu rasvanpoistosta, sen jälkeen puhdistuksesta hohkakivellä ja lopuksi upottamisesta 3-prosenttiseen kaliumsyanidin vesiliuokseen; nikkelihauteessa suoritetun elektrolyysin jälkeen tuotteet pestään kylmä vesi... 2) 2-prosenttisella kaliumsyanidiliuoksella huuhtelun jälkeen tuotteet upotetaan liuokseen, jossa on 1 g rautakloridia (ferrokloridia) 0,5 litrassa vettä ja teknistä kloorivetyhappoa, kunnes pinta muuttuu hopeanvalkoiseksi ja sitten nikkeliksi. 5 minuuttia. 3 V. jonkin verran rautakloridia) ja 38 % typpihappoa, uusi pesu ja elektrolyysi kylvyssä, joka sisältää nikkelisuolaa, karvasuolaa ja boorihappo; jännite 3-3,25 V. 4) J. Kanakin ja E. Tassillin mukaan: tuotteen syövytys kiehuvalla kaliumalkalilla, harjaus kalkkimaidossa, 0,2 % syaani-kaliumkylpy, kylpy 1 g rautaa 500 g:ssa kloorivetyhappoa ja 500 g vettä, huuhtelu, nikkelöinti kylvyssä, jossa on 1 litra vettä, 500 g nikkelikloridia ja 20 g boorihappoa jännitteellä 2,5 V ja virrantiheydellä 1 A / dm 2, lopuksi mattaharmaan sedimentin kiillotus. Rautakylpy karhentaa alumiinin pintaa ja myötävaikuttaa siten lujuuteen, jolla kalvo pysyy metallissa. 5) Fischerin mukaan nikkelipinnoituskylpy koostuu 50 g:sta nikkelisulfaattia ja 30 g:sta ammoniakkia 1 litrassa vettä virrantiheydellä 0,1-0,15 A / dm 2, 2-3 tunnissa paksu sakka. saadaan, joka on kiiltävä steariiniöljyllä ja wieniläisellä kalkkikiillotuksella. 6) Kuuma kylpy (60 °C) koostuu 3400 g:sta kaksoisnikkeli-ammoniumsulfaattisuolaa, 1100 g:sta ammoniumsulfaattia ja 135 g:sta maitosokeria 27 litrassa vettä. 7) Kylmä kylpy sisältää nikkelinitraattia, kaliumsyanidia ja ammoniumfosfaattia.
Nikkelikalvon tarkastus... Metallikalvon koostumuksen tunnistaminen esineellä L. Lovitonin (1886) mukaan voidaan tehdä kuumentamalla esinettä Bunsen-polttimen ulkoliekissä: nikkelikalvo muuttuu siniseksi, saa mustan kiillon ja pysyy vahingoittumattomana. ; hopea ei muutu liekissä, mutta muuttuu mustaksi, kun sitä käsitellään laimealla ammoniumsulfidiliuoksella; Lopuksi tinapinnoite muuttuu nopeasti harmaankeltaisesta harmaaksi ja katoaa, kun sitä käsitellään määritetyllä reagenssilla. Raudan ja kuparin nikkelikalvon laadun tarkistaminen huokosten ja vikojen suhteen voidaan suorittaa ns. ferroksyylikoe ja erityisen kätevästi käyttämällä ferroksyylipaperia, joka on päällystetty agar-agar-geelillä, jossa on ferrugiinipitoista synergististä kaliumia ja natriumkloridia. Levitetään märkänä testipinnalle ja 3-5 minuutin kuluttua. kiinnitettynä veteen, tämä paperi antaa dokumentaarisen kuvan pienimmistä huokosista, joita voidaan käyttää. sinnikäs.
Nikkelin talteenotto vanhoista tuotteista... Nikkelipinnoitteen poistaminen raudasta ja muista ei-sulautuneista metalleista suoritetaan seuraavilla tavoilla: a) elohopeahöyry tyhjiössä tai tavallisessa paineessa; b) lämmitetään romu rikillä, minkä jälkeen metallikerros poistetaan helposti vasaroilla; c) pistokkaat lämmitetään aineilla, jotka vapauttavat rikkiä korkea lämpötila) äkillisesti jäähtyessään nikkelikalvo putoaa; d) käsittely 50-60 °C:seen kuumennetulla rikki- tai typpihapolla; rauta menee liuokseen, ja nikkeli pysyy lähes liukenemattomana; yksinkertaisuudestaan huolimatta tästä menetelmästä on kuitenkin vähän hyötyä, koska saatu nikkeli säilyttää silti merkittävän rautapitoisuuden, joka ei poistu edes toistuvan happokäsittelyn aikana (T. Fleitman); e) pitkäkestoinen lämmitys ilman tai vesihöyryn avulla, minkä jälkeen pistokkaat altistetaan mekaaniselle iskulle ja nikkeli pomppaa takaisin; f) elektrolyyttinen liukeneminen: rautapinnoitetusta esineestä tehdään anodi kylvyssä, joka sisältää ammoniumkarbonaattia; jos pinnoite koostuu nikkeliseoksesta, on tarpeen säätää jännitettä, ja 0,5 V:lla kuparia kerrostetaan ja jännitteellä yli 2 V - nikkeliä; tämän prosessin aikana rauta ei syöpy; g) rauta- tai teräsromua valmistetaan anodilla natriumnitraatin vesiliuoksen kylvyssä, kun taas katodi koostuu hiilitangosta; jännite ei saa ylittää 20 V; h) nikkeli poistetaan sinkkimukeista elektrolyysillä esineistä, jotka on valmistettu anodilla 50°:n rikkihapossa; tämän pitoisuuden hapolla on ominaisuus liuottaa vain nikkeliä, hopeaa ja kultaa, mutta ei muita metalleja, jos virtaa on; jännite syötetään 2-5 V; katodeina käytetään rautalevyjä, joille nikkeliä kerrostetaan pölyn muodossa; sinkki ei liukene, vaikka mukit olisivat olleet elektrolyytissä pitkään.
Ei-rautametallien ja teräsosien pinnoitus nikkelillä lisää niiden korroosionkestävyyttä ja mekaanista kulumista. Nikkelöinti kotona on kaikkien saatavilla ja sille on ominaista yksinkertainen tekniikka.
1 Metallipintojen nikkelöinti - tekniikan perusteet
Nikkelöinti koostuu ohuen nikkelipinnoitteen levittämisestä työkappaleen pinnalle, jonka paksuus on pääsääntöisesti 1-50 µm. Osat altistetaan tälle toimenpiteelle niiden suojaamiseksi tai nikkelipinnoitetun pinnan ominaisen (mattamustan tai kiiltävän) ulkonäön saamiseksi. Pinnoite, sävystä riippumatta, suojaa luotettavasti metalliesineitä korroosiolta ulkoilmassa, suolojen, alkalien, heikkojen orgaanisten happojen liuoksissa.
Pääsääntöisesti niklatut osat, jotka on valmistettu teräksestä tai sellaisista metalleista ja niiden seoksista, kuten kupari, alumiini, sinkki, harvemmin titaani, mangaani, molybdeeni, volframi. Älä käytä kemiallista nikkelöintiä lyijystä, tinasta, kadmiumista, vismutista, antimonista valmistettujen tuotteiden pinnoilla. Nikkelipinnoitteita käytetään erilaisissa teollisuuden aloilla suoja-, koriste- ja erikoistarkoituksiin tai aluskerroksena.
Tätä tekniikkaa käytetään erilaisten mekanismien ja autojen kuluneiden osien pinnan kunnostamiseen, mittaus- ja lääketieteellisten instrumenttien, taloustavaroiden ja -tuotteiden, kemiallisten laitteiden, osien, joita käytetään kevyellä kuormituksella voimakkaiden alkaliliuosten tai kuivakitkan olosuhteissa. Nikkelöintimenetelmää on kaksi - elektrolyyttinen ja kemiallinen.
Toinen on hieman kalliimpi kuin ensimmäinen, mutta sen avulla voit saada paksuudeltaan ja laadultaan tasaisen pinnoitteen osan koko pinnalle edellyttäen, että ratkaisulla on pääsy kaikille sen alueille. Nikkelöinti kotona on toteuttamiskelpoinen tehtävä. Ennen työn aloittamista tuote puhdistetaan perusteellisesti lialta ja ruosteesta (jos on) ja käsitellään hienolla hioa oksidikalvon poistamiseksi, pestään vedellä, poistetaan sitten rasva ja pestään uudelleen.
2 nikkelipinnoituksen kestävyyden ja käyttöiän lisäämisen salaisuuksia
Ennen nikkelöintiä on suositeltavaa suorittaa tuotteen kuparipinnoitus (peittää se kuparialakerroksella). Tätä tekniikkaa käytetään teollisuudessa erillisenä prosessina sekä myös valmisteluprosessina ennen hopeaa, kromausta, nikkelöintiä. Kuparipinnoitus ennen muiden kerrosten levittämistä mahdollistaa pintavirheiden tasoittamisen ja varmistaa ulkopinnan luotettavuuden ja kestävyyden suojaava pinnoite... Kupari kiinnittyy erittäin voimakkaasti teräkseen, ja muut metallit kerrostuvat siihen paljon paremmin kuin puhtaaseen teräkseen. Lisäksi nikkelipinnoitteet eivät ole jatkuvia ja niissä on läpivientihuokosia (alustan metalliin asti) 1 cm2:tä kohti:
- useita kymmeniä - yksikerroksisille nikkelipinnoitteille;
- useita - kolmikerroksisille.
Tämän seurauksena nikkelin alla olevan substraatin metalli käy läpi syövyttäviä prosesseja, ja syntyy olosuhteita, jotka aiheuttavat suojapinnoitteen kuoriutumisen. Siksi jopa alustavalla kuparipinnoituksella, monikerroksisella nikkelöinnillä ja erityisesti yhdellä kerroksella puhtaalla teräksellä on välttämätöntä käsitellä suojaavan nikkelipinnoitteen pinta erityisillä huokoset sulkevilla yhdisteillä. klo itsekäsittely kotona seuraavat menetelmät ovat mahdollisia:
- Pyyhi päällystetty osa pehmeällä veden ja magnesiumoksidin seoksella ja upota se välittömästi 1–2 minuutiksi 50-prosenttiseen suolahappokoostumukseen;
- pyyhi osan pinta 2-3 kertaa helposti tunkeutuvalla voiteluaineella;
- Välittömästi käsittelyn jälkeen upota vielä jäähtynyt tuote kalaöljyyn (vitamiiniton, mieluiten vanha, joka ei sovellu jo aiottuun tarkoitukseen).
Kahdessa viimeisessä tapauksessa ylimääräinen rasva (rasva) poistetaan pinnalta vuorokauden kuluttua bensiinillä. Kun käsitellään suuria pintoja (listat, autojen puskurit), kalaöljyä käytetään seuraavasti. Kuumalla säällä osa pyyhitään sillä 2 kertaa 12-14 tunnin välein, ja 2 päivän kuluttua ylimääräinen osa poistetaan bensiinillä.
3 Elektrolyyttinen nikkelipinnoitus kotona
Tämä menetelmä vaatii elektrolyytin valmistuksen, jonka koostumus on seuraava:
- 140 g nikkelisulfaattia;
- 50 g natriumsulfaattia;
- 30 g magnesiumsulfaattia;
- 5 g pöytäsuolaa (natriumkloridi);
- 20 g boorihappoa;
- 1000 g vettä.
Kemikaalit liuotetaan erikseen veteen, syntyneet liuokset suodatetaan ja sekoitetaan. Valmistettu elektrolyytti kaadetaan astiaan. Galvaaniseen nikkelointiin tarvitaan nikkelielektrodeja (anodeja), jotka lasketaan elektrolyyttihauteeseen (yksi elektrodi ei riitä, koska tuloksena oleva pinnoite on epätasainen). Osa on ripustettu langan anodien väliin. Nikkelilevyistä tulevat kuparijohtimet on kytketty yhteen piiriin ja kytketty lähteen positiiviseen napaan tasavirta, johto osasta negatiiviseen.
Virran voimakkuuden säätämiseksi piirissä on vastus (reostaatti) ja milliametri (laite). Virtalähteen jännite saa olla enintään 6 V, virrantiheys on pidettävä tasolla 0,8-1,2 A / dm2 (tuotteen pinta-ala), elektrolyytin lämpötila on huoneenlämpötila 18-25 oC. . Virtaa syötetään 20-30 minuuttia. Tänä aikana muodostuu nikkelikerros, jonka paksuus on noin 1 μm. Sitten osa otetaan pois, pestään kunnolla vedellä ja kuivataan. Tuloksena oleva pinnoite on mattaharmaa. Jotta nikkelikerros saadaan kiiltämään, osan pinta kiillotetaan.
Jos natriumsulfaattia ja magnesiumia ei ole, ne ottavat enemmän nikkelisulfaattia, jolloin sen määrä elektrolyytissä on 250 g, samoin kuin boorihappoa - 30 g, natriumkloridia - 25 g. Nikkelöinti suoritetaan tässä tapauksessa klo. virrantiheysarvot 3-5 A / dm2 sisällä, liuos kuumennetaan 50-60 oC:een.
Elektrolyyttisen menetelmän haitat:
- kohokuvioidulla, epätasaiset pinnat nikkeli kerrostuu epätasaisesti;
- syvien ja kapeiden onteloiden, reikien ja vastaavien pinnoittamisen mahdottomuus.
4 Tuotteiden kemiallinen nikkelöinti kotona
Kaikki sävellykset varten kemiallinen nikkelipinnoitus monipuolinen - sopii minkä tahansa metallin käsittelyyn. Valmista liuokset tietyssä järjestyksessä. Kaikki kemialliset reagenssit (paitsi natriumhypofosfiitti) liuotetaan veteen. Astioiden tulee olla emaloituja. Sitten liuosta kuumennetaan saattamalla sen lämpötila käyttölämpötilaan, minkä jälkeen natriumhypofosfiitti liukenee. Yksityiskohta on ripustettu sisään nestemäinen koostumus, jonka lämpötila pidetään vaaditulla tasolla. 1 litraan valmistettua liuosta voidaan nikkeloida tuote, jonka pinta-ala on jopa 2 dm2.
Käytetään seuraavia liuoskoostumuksia, g / l:
- Natriummeripihkahappo - 15, nikkelikloridi - 25, natriumhypofosfiitti - 30 (liuoksen happamuus pH - 5,5). Seoksen käyttölämpötila on 90–92 ° С, pinnoitteen muodostumisnopeus 18–25 µm / h.
- Nikkelisulfaatti - 25, natriummeripihkahappo - 15, natriumhypofosfiitti - 30 (pH - 4,5). Lämpötila - 90 ° С, nopeus - 15-20 μm / h.
- Nikkelikloridi - 30, glykolihappo - 39, natriumhypofosfiitti - 10 (pH - 4,2). 85–89 °C, 15–20 μm/h.
- Nikkelisulfaatti - 21, natriumasetaatti - 10, lyijysulfidi - 20, natriumhypofosfiitti - 24 (pH - 5). 90 ° С, jopa 90 μm / h.
- Nikkelikloridi - 21, natriumasetaatti - 10, natriumhypofosfiitti - 24 (pH - 5,2). 97 ° С, jopa 60 μm / h.
- Nikkelikloridi - 30, etikkahappo - 15, lyijysulfidi - 10-15, natriumhypofosfiitti - 15 (pH - 4,5). 85–87 °C, 12–15 μm/h.
- Nikkelikloridi - 30, ammoniumkloridi - 30, natriummeripihkahappo - 100, ammoniakki (25-prosenttinen liuos) - 35, natriumhypofosfiitti - 25 (pH - 8-8,5). 90 ° С, 8-12 mikronia / h.
- Nikkelikloridi - 45, ammoniumkloridi - 45, natriumsitraatti - 45, natriumhypofosfiitti - 20 (pH - 8,5). 90 ° С, 18–20 μm / h.
- Nikkelisulfaatti - 30, ammoniumsulfaatti - 30, natriumhypofosfaatti - 10 (pH - 8,2-8,5). 85 ° С, 15-18 mikronia / h.
- Nikkelikloridi - 45, ammoniumkloridi - 45, natriumasetaatti - 45, natriumhypofosfiitti - 20 (pH - 8-9). 88–90 ° С, 18–20 μm / h.
Kun vaadittu aika on kulunut, tuote pestään vedessä, jossa on pieni määrä irtonaista liitua, kuivataan ja kiillotetaan. Teräs ja rauta pitävät tällä tavalla saatua pinnoitetta melko lujasti.
Nikkelipinnoituksen kemiallinen prosessi perustuu reaktioon, jossa nikkeli pelkistetään suolaliuoksesta sen perusteella natriumhypofosfiitin läsnäollessa ja muiden kemiallisten reagenssien avulla. Käytetyt formulaatiot jaetaan emäksisiin (pH-taso yli 6,5) ja happamiin (pH-arvo 4-6,5). Jälkimmäisiä käytetään parhaiten rautametallien käsittelyyn, kupari, messinki ja alkaliset on tarkoitettu nikkelöintiin.
Happamien yhdisteiden käyttö mahdollistaa tasaisemman, tasaisemman pinnan saamisen kiillotetulle tuotteelle kuin emäksisellä. Happamilla liuoksilla on toinen tärkeä ominaisuus - niiden itsepurkautumisen todennäköisyys, kun arvot ylittyvät Työskentelylämpötila vähemmän kuin alkalinen. Tee-se-itse-nikkelipinnoitus alkalisilla yhdisteillä takaa nikkelikerroksen vahvemman ja luotettavamman tartunnan metalliin, jolle se levitettiin.
Nikkelöintiä käytetään koneenrakennuksessa, instrumenttien valmistuksessa ja muilla teollisuudenaloilla. Nikkeliä käytetään teräksestä ja ei-rautametalleista valmistettujen osien peittämiseen suojaamaan niitä korroosiolta, koristeellista viimeistelyä ja lisäämään mekaanisen kulumisenkestävyyttä. Alkaliliuosten korkean korroosionkestävyyden vuoksi nikkelipinnoitteita käytetään suojaamaan kemiallisia laitteita alkaliliuoksilta. Elintarviketeollisuudessa nikkeli voi korvata tinapinnoitteet. Musta nikkelipinnoitus on yleistynyt optisessa teollisuudessa
Nikkelin sähkökemiallisen kerrostuksen aikana katodille tapahtuu kaksi pääprosessia: Ni 2+ + 2e - → Ni ja 2H + + 2e - → H2.
Vetyionien purkamisen seurauksena niiden pitoisuus katodiläheisessä kerroksessa laskee, eli elektrolyytti alkaa alkaloitua. Tällöin voi muodostua emäksisiä nikkelisuoloja, jotka vaikuttavat nikkelipinnoitteen rakenteeseen ja mekaanisiin ominaisuuksiin. Vedyn vapautuminen aiheuttaa myös pistesyöpymistä - ilmiötä, jossa katodin pinnalla viipyvät vetykuplat estävät nikkeli-ionien purkamisen näissä paikoissa. Pinnoitteelle muodostuu kuoppia ja sedimentti menettää koristeellisen ulkonäkönsä. Taistelussa pistesyöpymistä vastaan käytetään aineita, jotka vähentävät pintajännitystä metallin ja liuoksen rajapinnassa.
Nikkeli passivoituu helposti anodisen liukenemisen aikana. Elektrolyytissä olevien anodien passivoinnissa nikkeli-ionien pitoisuus pienenee ja vetyionien pitoisuus kasvaa nopeasti, mikä johtaa virran hyötysuhteen laskuun ja saostumisen laadun heikkenemiseen. Anodien passivoitumisen estämiseksi nikkelöityihin elektrolyytteihin lisätään aktivaattoreita. Tällaisia aktivaattoreita ovat kloori-ionit, jotka viedään elektrolyyttiin nikkelikloridin tai natriumkloridin muodossa.
Ole varovainen! Yritys "LV-Engineering" ei tarjoa palveluita galvaanisten pinnoitteiden levittämiseen! Organisaatiomme toteuttaa galvanointilaitosten suunnittelua, galvanointikylpyjen ja -linjojen valmistusta polypropeenista, asennusta ja käyttöönottotyöt tähän suuntaan.
Nikkelöity sulfaattielektrolyytit
Nikkelipinnoitussulfaattielektrolyyttejä käytetään laajimmin. Nämä elektrolyytit ovat stabiileja käytössä; oikein käytettynä niitä voidaan käyttää useita vuosia ilman vaihtoa. Joidenkin elektrolyyttien koostumus ja nikkelipinnoitustavat:
| Yhdiste | Elektrolyytti nro 1 | Elektrolyytti nro 2 | Elektrolyytti nro 3 |
| Nikkelisulfaatti | 280-300 | 400-420 | |
| Natriumsulfaatti | 50-70 | - | - |
| Magnesium sulfaatti | 30-50 | 50-60 | - |
| Boorihappo | 25-30 | 25-40 | 25-40 |
| Natriumkloridia | 5-10 | 5-10 | - |
| Natriumfluoridi | - | - | 2-3 |
| Lämpötila, °C | 15-25 | 30-40 | 50-60 |
| Nykyinen tiheys. A / dm 2 | 0,5-0,8 | 2-4 | 5-10 |
| pH | 5,0-5,5 | 3-5 | 2-3 |
Natriumsulfaattia ja magnesiumsulfaattia lisätään elektrolyyttiin lisäämään liuoksen sähkönjohtavuutta. Natriumliuosten johtavuus on korkeampi, mutta magnesiumsulfaatin läsnä ollessa saadaan kevyempiä, pehmeämpiä ja helposti kiillotettuja kerrostumia.
Nikkelielektrolyytti on erittäin herkkä jopa pieniä muutoksia happamuus. Jotta pH-arvo pysyy vaaditulla alueella, on käytettävä puskuroivia yhdisteitä. Boorihappoa käytetään sellaisena yhdisteenä, joka estää elektrolyytin happamuuden nopean muutoksen.
Anodien liukenemisen helpottamiseksi kylpyyn lisätään natriumkloridisuoloja.
Nikkelipvalmistamiseksi on liuotettava erillisiin astioihin kuuma vesi kaikki komponentit. Laskeutumisen jälkeen liuokset suodatetaan työhauteeseen. Liuoksia sekoitetaan, elektrolyytin pH tarkistetaan ja tarvittaessa säädetään 3-prosenttisella natriumhydroksidiliuoksella tai 5-prosenttisella rikkihappoliuoksella. Sitten elektrolyytti täytetään vaadittuun tilavuuteen vedellä. Epäpuhtauksien läsnä ollessa on tarpeen tutkia sitä ennen elektrolyytin käyttöä, koska nikkelielektrolyytit ovat erittäin herkkiä vieraille epäpuhtauksille, sekä orgaanisille että epäorgaanisille.
Kiiltävän nikkelipinnoitteen elektrolyytin käytön aikana ilmenevät viat ja menetelmät niiden poistamiseksi on esitetty taulukossa 1.
Taulukko 1. Viat nikkelöityjen sulfaattielektrolyyttien käytön aikana ja keinot niiden poistamiseksi
| Vika | Vian syy | Korjauskeino |
| Nikkeli ei saostu. Vedyn runsas kehitys | Matala pH | Korjaa pH 3 % natriumhydroksidiliuoksella |
| Osittainen nikkelöinti | Huono rasvanpoisto osista | Paranna valmistautumista |
| Anodien väärä asento | Levitä anodit tasaisesti | |
| Osat suojaavat toisiaan | Muuta osien järjestelyä kylvyssä | |
| Pinnoitteessa on harmaa väri | Kuparisuolojen läsnäolo elektrolyytissä | Poista kupari elektrolyytistä |
| Hauras, halkeileva pinnoite | Käsittele elektrolyytti aktiivihiilellä ja työskentele virralla | |
| Rauta-epäpuhtauksien läsnäolo | Poista rauta elektrolyytistä | |
| Matala pH | Oikea pH | |
| Pitkien muodostuminen | Elektrolyyttien saastuminen orgaaniset yhdisteet | Harjoittele elektrolyyttiä |
| Matala pH-arvo | Oikea pH | |
| Heikko sekoitus | Lisää sekoitusta | |
| Pinnoitteessa on mustia tai ruskeita raitoja | Sinkkiepäpuhtauksien esiintyminen | Puhdista elektrolyytti sinkistä |
| Dendriittien muodostuminen osien reunoihin | Korkea tiheys nykyinen | Pienennä virrantiheyttä |
| Liiallinen nikkelipinnoitusprosessi | Ota käyttöön välikuparialakerros tai lyhennä elektrolyysiaikaa | |
| Anodit on peitetty ruskealla tai mustalla kalvolla | Korkea anodin virrantiheys | Kasvata anodien pintaa |
| Matala natriumkloridipitoisuus | Lisää 2-3 g/l natriumkloridia |
Nikkelöintiin käytetään kuumavalssattuja anodeja sekä passivoimattomia anodeja. Käytetään myös levyjen (korttien) muodossa olevia anodeja, jotka ladataan vaipallisiin titaanikoreihin. Kortin anodit edistävät tasaista nikkelin liukenemista. Jotta vältetään elektrolyytin saastuminen anodilietteellä, nikkelianodit on suljettava kangassuojuksiin, jotka on esikäsitelty 2-10-prosenttisella suolahappoliuoksella.
Anodin pinnan suhde katodiseen pintaan elektrolyysin aikana on 2:1.
Nikkelöinti pieniä osia suoritetaan kello- ja rumpukylvyissä. Nikkelöitäessä kellokylvyissä käytetään lisääntynyttä kloridisuolojen pitoisuutta elektrolyytissä estämään anodien passivoiminen, mikä voi johtua anodien ja katodien pinnan epäsopimasta, minkä seurauksena nikkelipitoisuus nousee. elektrolyytissä laskee ja pH-arvo laskee. Se voi saavuttaa sellaiset rajat, joissa nikkelin laskeutuminen loppuu kokonaan. Kellojen ja rumpujen työskentelyn haittana on myös suuri elektrolyytin mukana kulkeutuminen kylpyjen osien kanssa. Ominaishäviönopeudet ovat tässä tapauksessa 220 - 370 ml / m 2.
Loistavat nikkelipinnoituselektrolyytit
Osien suojaavaan ja koristeelliseen viimeistelyyn käytetään laajalti kiiltäviä ja peilimäisiä nikkelipinnoitteita, jotka saadaan suoraan elektrolyyteistä kiiltoa muodostavilla lisäaineilla. Elektrolyyttikoostumus ja nikkelipinnoitustila:
Nikkelisulfaatti - 280-300 g / l
Nikkelikloridi - 50-60 g / l
Boorihappo - 25-40 g / l
Sakariini 1-2 g/l
1,4-butyynidioli - 0,15-0,18 ml / l
Ftalimidi 0,02-0,04 g/l
pH = 4-4,8
Lämpötila = 50-60 ° С
Virran tiheys = 3-8 A / dm 2
Kiiltävien nikkelipinnoitteiden saamiseksi käytetään myös elektrolyyttejä, joissa on muita kirkastäviä lisäaineita: kloramiini B, propargyylialkoholi, bentsosulfamidi jne.
Kiiltävää pinnoitetta levitettäessä on välttämätöntä sekoittaa elektrolyyttiä intensiivisesti paineilmalla, mieluiten yhdessä katodisauvojen keinumisen sekä jatkuvan elektrolyytin suodatuksen kanssa,
Elektrolyytti valmistetaan seuraavasti. Tislattuun tai deionisoituun kuumaan (80-90 °C) veteen liuotetaan sekoittaen sulfaattia ja nikkelikloridia, boorihappoa. Vedellä käyttötilavuuteen lisätty elektrolyytti puhdistetaan kemiallisesti ja valikoivasti. Kuparin ja sinkin poistamiseksi elektrolyytti tehdään happamaksi rikkihapolla pH-arvoon 2-3, ripustetaan suuren pinta-alan katodit aallotettua terästä ja elektrolyyttiä käsitellään vuorokausi 50-60 °C:n lämpötilassa sekoittaen. paineilmalla. Virran tiheys 0,1-0,3 A / dm 2. Sitten liuoksen pH säädetään arvoon 5,0-5,5, minkä jälkeen siihen lisätään kaliumpermanganaattia (2 g / l) tai 30-prosenttista vetyperoksidiliuosta (2 ml / l).
Liuosta sekoitetaan 30 minuuttia, lisätään 3 g/l rikkihapolla käsiteltyä aktiivihiiltä ja sekoitetaan elektrolyyttiä 3-4 paineilma... Liuosta asetetaan 7-12 tunnin ajan, minkä jälkeen se suodatetaan työhauteeseen.
Puhdistettuun elektrolyyttiin lisätään kirkastusaineita: sakkariinia ja 1,4-butyynidiolia suoraan, ftalimidia - sen jälkeen, kun se on liuotettu pieneen määrään elektrolyyttiä, joka on lämmitetty 70-80 ° С. Nosta pH vaadittuun arvoon ja aloita työ. Kirkasteiden kulutus elektrolyyttiä säädettäessä on: sakkariini 0,01-0,012 g / (A.h); 1,4-butnedioli (35 % liuos) 0,7-0,8 ml / (A.h); ftalimidi 0,003-0,005 g/(A.h).
Kiiltävän nikkelipinnoitteen elektrolyytin käytön aikana ilmenevät viat ja niiden poistamismenetelmät on esitetty taulukossa 2.
Taulukko 2. Viat kiiltävän nikkelipinnoitteen elektrolyytin käytön aikana ja keinot niiden poistamiseksi
| Vika | Vian syy | Korjauskeino |
|
Pinnoitteen riittämätön kiilto |
Alhainen kirkasteiden pitoisuus | Esittele kirkasteet |
| Määritettyä virrantiheyttä ja pH:ta ei ylläpidetä | Säädä virrantiheys ja pH | |
|
Tumma väri päällysteet ja/tai tummia kohtia |
Elektrolyytti sisältää raskasmetallien epäpuhtauksia | Suorita elektrolyytin valikoiva puhdistus alhaisella virrantiheydellä |
| Pitting | Rauta-epäpuhtauksien esiintyminen elektrolyytissä | Puhdista elektrolyytti ja lisää pistämistä estävää lisäainetta |
| Riittämätön sekoitus | Lisää ilman sekoittumista | |
| Alhainen elektrolyytin lämpötila | Nosta elektrolyytin lämpötilaa | |
| Hauraita sedimenttejä | Elektrolyyttikontaminaatio orgaanisilla yhdisteillä | Puhdista elektrolyytti aktiivihiilellä |
| Vähentynyt 1,4-butyynidiolin pitoisuus | Lisää 1,4-butyndiolilisä |
Muutimme kohteeseen uusi toimisto- viereinen rakennus. Kiinnitä huomiota yhteystiedot-osion ohjeisiin.
Emme väliaikaisesti levitä tyhjiöpinnoitteita
Tyhjiöpinnoitusalueen modernisoinnin vuoksi emme toistaiseksi suorita tyhjiömuiskutusta.
ISO 9000 sertifikaatti
Yrityksemme laatujärjestelmä on ISO 9000 -standardin mukainen
Titaaninitridipinnoitus
Levitämme titaaninitridiä (TiN) tyhjiöpinnoituksella tuotteille, joiden mitat ovat jopa 2500x2500x2500 mm.
Messinkipinnoitus ja pronssipinnoitus
Nyt on mahdollista tehdä töitä messingin ja pronssin koristeellisessa levityksessä
Hyviä uutisia! Me muutimme!
Kauan odotetun tuotannon laajennuksen vuoksi muutimme uuteen toimipaikkaan Balashikhaan. Mukavuutesi vuoksi on nyt mahdollista noutaa / toimittaa osia ajoneuvoillamme!
Yhteistyökumppanit
N - Nikkelöinti
- Levitettyjen pinnoitteiden koodit: N, N.b., Chem.N.tv, Chem.N, N.m.ch.
- Käsitellyt teräkset: kaikki, mukaan lukien alumiini ja titaaniseokset
- Tuotteen mitat: jopa 1000x1000x1000 mm. Paino jopa 3 tonnia.
- Kaiken monimutkaisten tuotteiden pinnoitus
- Laadunvalvontaosasto, laatutodistus, työ valtion puolustusmääräyksen alaisuudessa
yleistä tietoa
Nikkelöinti on prosessi, jossa nikkeliä galvanoidaan tai kemiallisesti kerrostetaan 1 mikronista 100 mikronia paksuun.
Nikkelipinnoitteilla on korkea korroosionkestävyys, korkea kovuus ja hyvät koristeelliset ominaisuudet.
Nikkelin sulamispiste: 1445 °C
Nikkelipinnoitteiden mikrokovuus: 500 HV asti (kemiallinen 800 HV)
Nikkelöityjen osien käyttöalueet riippuvat siitä, käytetäänkö nikkelöintiä viimeistelynä vai toimiiko nikkelipinnoitus muiden galvanoivien pinnoitteiden alakerroksena (substraattina).
Nikkelöintiä voidaan soveltaa lähes kaikkiin metalleihin.
Pääkäyttöalueet galvanoinnissa ja kemiallisessa nikkelöinnissa:
Nikkelin käyttö erillisenä pinnoitteena
- Koristeellisiin tarkoituksiin.
Nikkelipinnoitteilla on hyvä korkeakiiltoinen kiilto, eivätkä ne käytännössä tummu ilmassa. Pinnoitteet soveltuvat hyvin käytettäväksi ilmasto-olosuhteissa korkean korroosionkestävyytensä ansiosta. Nikkeli on usein pinnoitettu koriste-esineitä, aidat, laitteet ja työkalut. - Teknisiin tarkoituksiin.
Sähkökoskettimien tai kosteissa ympäristöissä toimivien koneiden korroosiosuojaukseen sekä juotoksen pinnoitteeksi. Optisessa teollisuudessa musta nikkelipinnoitusprosessi on yleistynyt.
- Korvaa kromaukselle.
Joissakin tapauksissa on mahdollista korvata kromipinnoitteet nikkelillä, koska kromin levittäminen monimutkaisen pintageometrian tuotteille on teknologista. Jos pinnoitusominaisuudet ja levitystavat valitaan oikein, pinnoitettujen tuotteiden resurssien ero voi olla lähes huomaamaton (solmut ja osat eri tarkoituksiin mukaan lukien elintarviketeollisuudelle)
Nikkelin käyttö yhdessä muun galvanoinnin kanssa
- Kun levitetään monikerroksisia suoja- ja koristepinnoitteita.
Tyypillisesti yhdessä kuparin ja kromin (kuparipinnoitus, nikkelipinnoitus, kromipinnoitus) ja muiden metallien kanssa välikerroksena lisäämään kromipinnoitteen kiiltoa sekä suojaamaan korroosiolta ja estämään kuparin diffuusiota huokosten läpi. kromi pintaan, mikä voi johtaa lyhyen ajan punaisten täplien ilmaantumiseen kromipintaan.
Esimerkkejä nikkelöidyistä osista
Nikkelipinnoitustekniikka
Nikkelin sähkökemiallisen kerrostuksen aikana katodille tapahtuu kaksi pääprosessia: Ni 2+ + 2e - → Ni ja 2Н + + 2е - → Н 2.
Vetyionien purkamisen seurauksena niiden pitoisuus katodiläheisessä kerroksessa laskee, eli elektrolyytti alkaa alkaloitua. Tällöin voi muodostua emäksisiä nikkelisuoloja, jotka vaikuttavat nikkelipinnoitteen rakenteeseen ja mekaanisiin ominaisuuksiin. Vedyn vapautuminen aiheuttaa myös pistesyöpymistä - ilmiötä, jossa katodin pinnalla viipyvät vetykuplat estävät nikkeli-ionien purkamisen näissä paikoissa. Pinnoitteelle muodostuu kuoppia ja sedimentti menettää koristeellisen ulkonäkönsä.
Taistelussa pistesyöpymistä vastaan käytetään aineita, jotka vähentävät pintajännitystä metallin ja liuoksen rajapinnassa.
Nikkeli passivoituu helposti anodisen liukenemisen aikana. Elektrolyytissä olevien anodien passivoinnissa nikkeli-ionien pitoisuus pienenee ja vetyionien pitoisuus kasvaa nopeasti, mikä johtaa virran hyötysuhteen laskuun ja saostumisen laadun heikkenemiseen. Anodien passivoitumisen estämiseksi nikkelöityihin elektrolyytteihin lisätään aktivaattoreita. Tällaisia aktivaattoreita ovat kloori-ionit, jotka viedään elektrolyyttiin nikkelikloridin tai natriumkloridin muodossa.
Nikkelipinnoitussulfaattielektrolyyttejä käytetään laajimmin. Nämä elektrolyytit ovat stabiileja käytössä; oikein käytettynä niitä voidaan käyttää useita vuosia ilman vaihtoa. Joidenkin elektrolyyttien koostumus ja nikkelipinnoitustavat:
| Yhdiste | Elektrolyytti nro 1 | Elektrolyytti nro 2 | Elektrolyytti nro 3 |
| Nikkelisulfaatti | 280-300 | 400-420 | |
| Natriumsulfaatti | 50-70 | - | - |
| Magnesium sulfaatti | 30-50 | 50-60 | - |
| Boorihappo | 25-30 | 25-40 | 25-40 |
| Natriumkloridia | 5-10 | 5-10 | - |
| Natriumfluoridi | - | - | 2-3 |
| Lämpötila, °C | 15-25 | 30-40 | 50-60 |
| Nykyinen tiheys. A / dm 2 | 0,5-0,8 | 2-4 | 5-10 |
| pH | 5,0-5,5 | 3-5 | 2-3 |
Natriumsulfaattia ja magnesiumsulfaattia lisätään elektrolyyttiin lisäämään liuoksen sähkönjohtavuutta. Natriumliuosten johtavuus on korkeampi, mutta magnesiumsulfaatin läsnä ollessa saadaan kevyempiä, pehmeämpiä ja helposti kiillotettuja kerrostumia.
Nikkelielektrolyytti on erittäin herkkä pienillekin happamuuden muutoksille. Jotta pH-arvo pysyy vaaditulla alueella, on käytettävä puskuroivia yhdisteitä. Boorihappoa käytetään sellaisena yhdisteenä, joka estää elektrolyytin happamuuden nopean muutoksen.
Anodien liukenemisen helpottamiseksi kylpyyn lisätään natriumkloridisuoloja.
Nikkelipvalmistamiseksi on tarpeen liuottaa kaikki komponentit erillisiin astioihin kuumaan veteen. Laskeutumisen jälkeen liuokset suodatetaan työhauteeseen. Liuoksia sekoitetaan, elektrolyytin pH tarkistetaan ja tarvittaessa säädetään 3-prosenttisella natriumhydroksidiliuoksella tai 5-prosenttisella rikkihappoliuoksella. Sitten elektrolyytti täytetään vaadittuun tilavuuteen vedellä.
Epäpuhtauksien läsnä ollessa on tarpeen tutkia sitä ennen elektrolyytin käyttöä, koska nikkelielektrolyytit ovat erittäin herkkiä vieraille epäpuhtauksille, sekä orgaanisille että epäorgaanisille.
Kiiltävän nikkelipinnoitteen elektrolyytin käytön aikana ilmenevät viat ja menetelmät niiden poistamiseksi on esitetty taulukossa 1.
Taulukko 1. Viat nikkelöityjen sulfaattielektrolyyttien käytön aikana ja keinot niiden poistamiseksi
| Vika | Vian syy | Korjauskeino |
| Nikkeli ei saostu. Vedyn runsas kehitys | Matala pH | Korjaa pH 3 % natriumhydroksidiliuoksella |
| Osittainen nikkelöinti | Huono rasvanpoisto osista | Paranna valmistautumista |
| Anodien väärä asento | Levitä anodit tasaisesti | |
| Osat suojaavat toisiaan | Muuta osien järjestelyä kylvyssä | |
| Pinnoite on harmaa | Kuparisuolojen läsnäolo elektrolyytissä | Poista kupari elektrolyytistä |
| Hauras, halkeileva pinnoite | Käsittele elektrolyytti aktiivihiilellä ja työskentele virralla | |
| Rauta-epäpuhtauksien läsnäolo | Poista rauta elektrolyytistä | |
| Matala pH | Oikea pH | |
| Pitkien muodostuminen | Elektrolyyttikontaminaatio orgaanisilla yhdisteillä | Harjoittele elektrolyyttiä |
| Matala pH-arvo | Oikea pH | |
| Heikko sekoitus | Lisää sekoitusta | |
| Pinnoitteessa on mustia tai ruskeita raitoja | Sinkkiepäpuhtauksien esiintyminen | Puhdista elektrolyytti sinkistä |
| Dendriittien muodostuminen osien reunoihin | Suuri virrantiheys | Pienennä virrantiheyttä |
| Liiallinen nikkelipinnoitusprosessi | Ota käyttöön välikuparialakerros tai lyhennä elektrolyysiaikaa | |
| Anodit on peitetty ruskealla tai mustalla kalvolla | Korkea anodin virrantiheys | Kasvata anodien pintaa |
| Matala natriumkloridipitoisuus | Lisää 2-3 g/l natriumkloridia |
Nikkelöintiin käytetään kuumavalssattuja anodeja sekä passivoimattomia anodeja. Käytetään myös levyjen (korttien) muodossa olevia anodeja, jotka ladataan vaipallisiin titaanikoreihin. Kortin anodit edistävät tasaista nikkelin liukenemista. Jotta vältetään elektrolyytin saastuminen anodilietteellä, nikkelianodit on suljettava kangassuojuksiin, jotka on esikäsitelty 2-10-prosenttisella suolahappoliuoksella.
Anodin pinnan suhde katodiseen pintaan elektrolyysin aikana on 2:1.
Pienten osien nikkelöinti suoritetaan kello- ja rumpukylvyissä. Nikkelöitäessä kellokylvyissä käytetään lisääntynyttä kloridisuolojen pitoisuutta elektrolyytissä estämään anodien passivoiminen, mikä voi johtua anodien ja katodien pinnan epäsopimasta, minkä seurauksena nikkelipitoisuus nousee. elektrolyytissä laskee ja pH-arvo laskee. Se voi saavuttaa sellaiset rajat, joissa nikkelin laskeutuminen loppuu kokonaan. Kellojen ja rumpujen työskentelyn haittana on myös suuri elektrolyytin mukana kulkeutuminen kylpyjen osien kanssa. Ominaishäviönopeudet ovat tässä tapauksessa 220 - 370 ml / m 2.
Osien suojaavaan ja koristeelliseen viimeistelyyn käytetään laajalti kiiltäviä ja peilimäisiä nikkelipinnoitteita, jotka saadaan suoraan elektrolyyteistä kiiltoa muodostavilla lisäaineilla. Elektrolyyttikoostumus ja nikkelipinnoitustila:
Nikkelisulfaatti - 280-300 g / l
Nikkelikloridi - 50-60 g / l
Boorihappo - 25-40 g / l
Sakariini 1-2 g/l
1,4-butyynidioli - 0,15-0,18 ml / l
Ftalimidi 0,02-0,04 g/l
pH = 4-4,8
Lämpötila = 50-60 ° С
Virran tiheys = 3-8 A / dm 2
Kiiltävien nikkelipinnoitteiden saamiseksi käytetään myös elektrolyyttejä, joissa on muita kirkastäviä lisäaineita: kloramiini B, propargyylialkoholi, bentsosulfamidi jne.
Kiiltävää pinnoitetta levitettäessä on välttämätöntä sekoittaa elektrolyyttiä intensiivisesti paineilmalla, mieluiten yhdessä katodisauvojen keinumisen sekä jatkuvan elektrolyytin suodatuksen kanssa,
Elektrolyytti valmistetaan seuraavasti. Tislattuun tai deionisoituun kuumaan (80-90 °C) veteen liuotetaan sekoittaen sulfaattia ja nikkelikloridia, boorihappoa. Vedellä käyttötilavuuteen lisätty elektrolyytti puhdistetaan kemiallisesti ja valikoivasti.
Kuparin ja sinkin poistamiseksi elektrolyytti tehdään happamaksi rikkihapolla pH-arvoon 2-3, ripustetaan suuren pinta-alan katodit aallotettua terästä ja elektrolyyttiä käsitellään vuorokausi 50-60 °C:n lämpötilassa sekoittaen. paineilmalla. Virran tiheys 0,1-0,3 A / dm 2. Sitten liuoksen pH säädetään arvoon 5,0-5,5, minkä jälkeen siihen lisätään kaliumpermanganaattia (2 g / l) tai 30-prosenttista vetyperoksidiliuosta (2 ml / l).
Liuosta sekoitetaan 30 minuuttia, lisätään 3 g/l rikkihapolla käsiteltyä aktiivihiiltä ja sekoitetaan elektrolyyttiä 3-4 paineilmalla. Liuosta asetetaan 7-12 tunnin ajan, minkä jälkeen se suodatetaan työhauteeseen.
Puhdistettuun elektrolyyttiin lisätään kirkastusaineita: sakkariinia ja 1,4-butyynidiolia suoraan, ftalimidia - sen jälkeen, kun se on liuotettu pieneen määrään elektrolyyttiä, joka on lämmitetty 70-80 ° С. Nosta pH vaadittuun arvoon ja aloita työ. Kirkasteiden kulutus elektrolyyttiä säädettäessä on: sakkariini 0,01-0,012 g / (A.h); 1,4-butnedioli (35 % liuos) 0,7-0,8 ml / (A.h); ftalimidi 0,003-0,005 g/(A.h).
Kiiltävän nikkelipinnoitteen elektrolyytin käytön aikana ilmenevät viat ja niiden poistamismenetelmät on esitetty taulukossa 2.
Taulukko 2. Viat kiiltävän nikkelipinnoitteen elektrolyytin käytön aikana ja keinot niiden poistamiseksi
| Vika | Vian syy | Korjauskeino |
|
Pinnoitteen riittämätön kiilto |
Alhainen kirkasteiden pitoisuus | Esittele kirkasteet |
| Määritettyä virrantiheyttä ja pH:ta ei ylläpidetä | Säädä virrantiheys ja pH | |
|
Tumma pinnoitteen väri ja/tai tummia pilkkuja |
Elektrolyytti sisältää raskasmetallien epäpuhtauksia | Suorita elektrolyytin valikoiva puhdistus alhaisella virrantiheydellä |
| Pitting | Rauta-epäpuhtauksien esiintyminen elektrolyytissä | Puhdista elektrolyytti ja lisää pistämistä estävää lisäainetta |
| Riittämätön sekoitus | Lisää ilman sekoittumista | |
| Alhainen elektrolyytin lämpötila | Nosta elektrolyytin lämpötilaa | |
| Hauraita sedimenttejä | Elektrolyyttikontaminaatio orgaanisilla yhdisteillä | Puhdista elektrolyytti aktiivihiilellä |
| Vähentynyt 1,4-butyynidiolin pitoisuus | Lisää 1,4-butyndiolilisä |
Monikerroksista nikkelipinnoitusta käytetään parantamaan nikkelipinnoituksen korroosionkestävyyttä yksikerroksiseen pinnoitukseen verrattuna.
Tämä saavutetaan kerrostamalla peräkkäin nikkelikerroksia useista elektrolyyteistä, joilla on erilaiset pinnoitteen fysikaalis-kemialliset ominaisuudet. Monikerroksisia nikkelipinnoitteita ovat bi-nikkeli, tri-nikkeli, sil-nikkeli.
Bi-nikkelipinnoitteiden korroosionkestävyys on 1,5-2 pykälää korkeampi kuin yksikerroksisten pinnoitteiden. Niitä kannattaa käyttää yksikerroksisten mattapintaisten ja kiiltojen nikkelipinnoitteiden sijaan.
Korkean korroosionkestävyyden saavuttamiseksi ensimmäinen nikkelikerros (matta tai puolikiiltävä), joka on vähintään 1/2 - 2/3 pinnoitteen kokonaispaksuudesta ja joka on kerrostettu tavallisesta elektrolyytistä, ei käytännössä sisällä rikkiä. Toinen nikkelikerros kerrostetaan kiiltävästä nikkelipinnoituselektrolyytistä; orgaanisten kirkasteiden sisältämä rikki on osa nikkelipinnoitetta, kun taas toisen kiiltävän kerroksen elektrodipotentiaali on siirtynyt 60-80 mV kohti elektronegatiivisia arvoja suhteessa ensimmäiseen kerrokseen. Siten kiiltävä nikkelikerros tulee anodiksi galvaanisessa parissa ja suojaa ensimmäistä kerrosta korroosiolta.
Kolmikerroksisella nikkelillä on korkein korroosionkestävyys. Tällä menetelmällä, kun ensimmäinen nikkelikerros on kerrostettu samasta elektrolyytistä kuin kaksikerroksisessa nikkelipinnoituksessa, elektrolyytistä kerrostetaan keskimmäinen nikkelikerros, joka sisältää erityisen rikkiä sisältävän lisäaineen, joka varmistaa suuren nikkelin sisällyttämisen. rikin määrä (0,15-0,20 %) nikkelivälikerroksen koostumuksessa. Sitten levitetään kolmas elektrolyyttikerros kiiltävän pinnoitteen saamiseksi. Tässä tapauksessa eniten elektronegatiivista potentiaalia saava välikerros suojaa sen kanssa kosketuksissa olevia nikkelikerroksia korroosiolta.
Autoteollisuudessa käytetään kaksikerroksista sil-nikkeli-tyyppistä nikkelipinnoitusta. Ensimmäinen nikkelikerros kerrostetaan kiiltävästä nikkelipinnoituselektrolyytistä. Osat siirretään sitten toiseen elektrolyyttiin, jossa piidioksidi-nikkeli kerrostetaan. Tämä elektrolyytti sisältää johtamatonta erittäin dispergoitunutta kaoliinijauhetta 0,3-2,0 g / l. Lämpötila 50-60 °C, virrantiheys 3-4 A / dm 2. Prosessi suoritetaan ilman jatkuvaa suodatusta. Kaoliinihiukkasten tasaisen jakautumisen varmistamiseksi koko elektrolyyttitilavuudessa käytetään intensiivistä ilmansekoitusta. Piidioksidi-nikkelikerros lisää pinnoitteen kulutuskestävyyttä ja sillä on korkea korroosionkestävyys.
Sil-nikkeliä käytetään viimeisenä kerroksena ennen kromia suojaavassa ja koristeellisessa pinnoitteessa. Inerttien hiukkasten suuren dispersion vuoksi ohut kerros sil-nikkeli (1-2 mikronia) ei muuta kiiltävän nikkelipinnoitetun pinnan koristeellista ulkonäköä, ja sitä seuraavalla kromipinnoituksella saadaan mikrohuokoista kromia, mikä lisää pinnoitteen korroosionkestävyyttä.
Viallisten nikkelipinnoitteiden poistaminen suoritetaan liuottamalla nikkeli anodisesti elektrolyyttiin, joka koostuu rikkihaposta, joka on laimennettu tiheyteen 1,5-1,6,103 kg / m 3. Lämpötila 15-25 °C, anodin virrantiheys 2-5 A / dm 2.
Elektrolyyttisen nikkelipinnoituksen ohella kemiallista nikkelipinnoitusprosessia käytetään laajalti, joka perustuu nikkelin pelkistykseen vesiliuoksista kemiallisen pelkistimen avulla. Natriumhypofosfiittia käytetään pelkistimenä.
Kemiallista nikkelöintiä käytetään peittämään minkä tahansa kokoonpanon osia nikkelillä. Kemiallisesti pelkistetyllä nikkelillä on korkea korroosionkestävyys, korkea kovuus ja kulutuskestävyys, joita voidaan lisätä merkittävästi lämpökäsittelyn aikana (10-15 minuutin kuumennuksen jälkeen 400 ° C:n lämpötilassa kemiallisesti kerrostetun nikkelin kovuus nousee 8000 MPa:iin). Samalla myös tartuntakyky kasvaa. Hypofosfiitilla kunnostetut nikkelipinnoitteet sisältävät jopa 15 % fosforia. Nikkelin pelkistys hypofosfiitilla etenee reaktion NiCl 2 + NaH 2 PO 2 + H 2 O → NaH 2 PO 3 + 2HCl + Ni mukaisesti.
Samaan aikaan tapahtuu natrium-gppofosfiitin hydrolyysi. Gppofosfiitin hyödyllisen käyttöasteen oletetaan olevan noin 40 %.
Nikkelin pelkistyminen sen suoloista hypofosfiitilla puhaltaa spontaanisti vain rautaryhmän metalleihin, jotka katalysoivat tätä prosessia. Muiden katalyyttisesti inaktiivisten metallien (esim. kupari, messinki) päällystämiseen vaaditaan näiden metallien kosketus liuoksessa alumiinin tai muiden nikkeliä elektronegatiivisempien metallien kanssa. Tätä tarkoitusta varten käytetään pintaaktivointia käsittelemällä palladiumkloridiliuoksessa (0,1-0,5 g / l) 10-60 sekunnin ajan. Joillekin metalleille, kuten lyijylle, tinalle, sinkille, kadmiumille, nikkelöintiä ei muodostu edes kosketus- ja aktivointimenetelmää käytettäessä.
Nikkelin kemiallinen kerrostuminen on mahdollista sekä emäksisistä että happamista liuoksista. Alkalisille ratkaisuille on ominaista korkea vakaus ja helppo säätö. Liuoksen koostumus ja nikkelipinnoitustapa:
Nikkelikloridi - 20-30 g / l
Natriumhypofosfiitti - 15-25 g / l
Natriumsitraatti - 30-50 g / l
Ammoniumkloridi 30-40 g/l
Ammoniakkivesi, 25 % - 70-100 ml / l
pH = 8-9
Lämpötila = 80-90 ° С
Happamissa liuoksissa saaduille pinnoitteille on ominaista pienempi huokoisuus kuin emäksisillä liuoksilla (yli 12 μm:n paksuudella pinnoitteet ovat käytännössä huokottomia). Kemiallisen nikkelipinnoituksen happamista liuoksista suositellaan seuraavaa koostumusta (g / l) ja nikkelipinnoitustilaa:
Nikkelisulfaatti - 20-30 g / l
Natriumasetaatti - 10-20 g / l
Natriumhypofosfiitti - 20-25 g / l
Tiourea 0,03 g/l
Etikkahappo (jää) - 6-10 ml / l
pH = 4,3-5,0
Lämpötila = 85-95 ° С
Laskeumanopeus = 10-15 μm / h
Kemiallinen nikkelöinti suoritetaan lasi-, posliini- tai emaloidussa rautakylvyssä. Suspensioiden materiaalina käytetään hiiliterästä.
V Viime aikoina nikkeli-booriseos levitetään kemiallisesti käyttämällä booria sisältäviä yhdisteitä pelkistimenä - natriumboorihydridiä ja dimetyyliboraattia, joilla on parempi pelkistyvyys kuin hypofosfiitilla.
Tuloksena olevilla nikkeli-booriseospinnoitteilla on korkea kulutuskestävyys ja kovuus.
Arvioidaksesi työn kustannukset, lähetä pyyntö sähköpostitse[sähköposti suojattu]
Pyyntöön on suositeltavaa liittää piirustus tai luonnos tuotteista sekä ilmoittaa osien lukumäärä.
Hinta-osio näyttää tuotteiden nikkelöinnin kustannukset
Yleisimpiä ovat kemialliset pinnoitteet nikkelillä, kuparilla, hopealla, palladiumilla, koboltilla ja harvemmin tinalla, kromilla ja muilla metalleilla.
Kemiallinen nikkelipinnoitus. Nikkeli-ionien talteenotto liuoksista johtuu hypofosfiitin hapettumisesta kokonaisreaktion mukaan
H2PO-2 + H20 + Ni2+ = H2PO-3 + 2H + + Ni.
Tässä tapauksessa palauttaminen voi edetä seuraavasti:
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
tai H2PO-2 = PO-2 + 2H+
(hypofosfiitin hajoaminen)
Ni 2+ + 2H = Ni + 2H+
(nikkelin talteenotto).
Vapautunut vety pelkistää myös fosfitin fosforiksi, joten nikkelipinnoite sisältää 6–8 % fosforia, mikä määrää pitkälti sen ominaisominaisuudet (taulukko 24).
24. Kemiallisen ja galvanoivan nikkelipinnoituksen ominaisuudet
Huolimatta siitä, että nikkeli, piiritti kemiallisesti, jolla on merkittävä korroosionkestävyys, sitä ei voida käyttää korroosiosuojaukseen typpi- ja rikkihappoympäristössä. Lämpökäsittelyn jälkeen tällaisen nikkelin kovuus on HV 1000-1025.
Periaatteessa nikkelipinnoitusprosessi on rajoitettu seuraavaan. Teräksestä, kuparista ja sen seoksista valmistetut osat valmistetaan samalla tavalla kuin galvanoidut pinnoitteet.
Nikkelöinti suoritetaan seuraavan koostumuksen liuoksessa (g / l):
Nikkelisulfaatti 20
Natriumhypofosfiitti 25
Natriumasetaatti 10
Tiourea (tai maleiinihappoanhydridi) 0,003 (1,5 - 2)
Lämpötila 93 ± 5 ° С, kerrostumisnopeus 18 μm / h (90 ° С:ssa ja lataustiheys 1 dm 2 / l), pH = 4,1 ÷ 4,3.
Nikkelöinnin aikana olevia osia on ravistettava. Tiourea on sallittu korvata maleiinihappoanhydridillä määränä 1,5 - 2 g / l.
Nikkelin laskeutumisen aloittamiseksi kuparista ja sen seoksista valmistettuihin osiin on varmistettava niiden kosketus teräkseen tai alumiiniin. Prosessi suoritetaan posliini- tai terässäiliöissä, jotka on vuorattu muovikelmulla, sekä silikaattilasisäiliöissä.
Nopealla saostuksella ja yksinkertaisen profiilin osien suurella kuormitustiheydellä on suositeltavaa käyttää seuraavan koostumuksen liuosta (g / l):
Nikkelisulfaatti 60
Natriumhypofosfiitti 25
Natriumasetaatti 12
Boorihappo 8
Ammoniumkloridi 6
Tiourea 0,003
Liuoksen lämpötila 93 ± 5 °С, kerrostumisnopeus 18 μm / h (90 ° C:ssa ja lataustiheys 3 dm 2 / l), pH = 5,6 ÷ 5,7.
Kemiallisen nikkeloinnin jälkeen osat pestään loukussa, sitten juoksevalla kylmällä ja kuumalla vedellä, kuivataan 90 ± 10 °C:ssa 5 - 10 minuuttia ja lämpökäsitellään 210 ± 10 °C:ssa 2 tunnin ajan (poistamiseksi sisäiset jännitykset ja lisäävät tartuntavoimaa alustaan). Lisäksi, käyttöolosuhteista riippuen, osat lakataan, käsitellään hydrofobisella nesteellä (GKZh jne.) tai syötetään kokoonpanoon ilman käsittelyä.
Tärkeimmät syyt huonolaatuiseen pinnoitukseen kemiallisessa nikkelöinnissa ovat:
1) nikkelin spontaani kerrostuminen mustien pisteiden muodossa, mikä johtuu kylpyjen huonosta puhdistuksesta, nikkelijäämien tai muiden kiteytyskeskusten läsnäolosta kylvyn pohjassa ja seinissä sekä liuoksen ylikuumenemisesta;
2) peittämättömien paikkojen esiintyminen osissa monimutkainen kokoonpano kaasukuplien muodostumisen ja osien epätasaisen pesun vuoksi liuoksella;
3) nikkelin osittainen kerrostuminen kylvyn sisäpinnalle, koska osat koskettavat kylvyn seiniä tai pohjaa nikkelipinnoitusprosessin aikana;
4) liuoksen happamuuden lasku (halkeilu, hauras pinnoite);
5) liuoksen happamuuden lisääntyminen (pinnoite on karkea ja karkea).
pH-arvoa säädetään lisäämällä 10 % etikkahappoa tai natriumhydroksidiliuosta.
Piiosat on nikkelöity emäksisiin liuoksiin, joiden koostumus on seuraava (g / l):
Nikkelikloridi 30
Natriumhypofosfiitti 10
Natriumsitraatti 100
Ammoniumkloridi 50
Laskeumanopeus on 8 μm / h, pH = 8 ÷ 10 (johtuen NH 4 OH:n lisäämisestä).
Menetelmä keramiikan kemialliseen nikkelöintiin: rasvanpoisto alkalisissa liuoksissa ja pinnan kemiallinen syövytys (rikki- ja fluorivetyhapon seos), herkistys natriumhypofosfiittiliuoksessa (150 g/l) 90 °C:ssa, nikkelipinnoitus alkalinen kylpy. Osien pinnoitteiden paksuus, riippuen niiden käyttöolosuhteista, on ilmoitettu taulukossa. 25.
25. Pinnoitteen paksuusarvot käyttöolosuhteiden mukaan
Joten pH = 5,5:ssä sedimentit sisältävät 7,5 % fosforia ja pH = 3,5:ssä 14,6 %. Pinnoitteen kovuuden nousu 1100-1200 kgf / mm 2 lämpötilassa 200-300 °C johtuu Ni 3 P -faasin saostumisesta, joka kiteytyy tetragonaalisessa järjestelmässä kidehilavakiolla a = b = 8,954 . 10 -10 m ja c = 4384,10 -10 m. Nikkelin maksimikovuus vastaa 750 °C. Tässä tapauksessa kimmomoduuli on 19000 kgf / mm 2. Vetolujuus on 45 kgf / mm 2 (20 ° C:ssa) ja 55 kgf / mm 2 lämpökäsittelyn jälkeen 200 ° C:ssa 1 h. Pinnoitteen kitkakerroin (kuormalla > 10 kgf) sen levityksen jälkeen on sama kuin ja kiiltävä kromi. Nikkelipinnoitteen ominaiskulutus 100 °C:ssa on 2,10 -3 mm 3 / m.
Hapan liuoksen sekoittaminen lisää saostumisen loistoa ja saostumisnopeutta. Jos saostusprosessi keskeytyy muutamaksi minuutiksi, osat voidaan ladata kylpyyn ilman lisäaktivointia. Pitkän tauon (24 tuntia) ajaksi osat tulee säilyttää kylmässä nikkelipinnoitusliuoksessa ja siirtää sitten työkylpyyn.
Mitä alhaisempi liuoksen pH on, sitä pienempi on metallin kerrostumisnopeus. Lisäksi nopeus on funktio suhteesta Ni 2+: H 2 PO - 2. Normaalissa happamassa kylvyssä sen pitäisi vaihdella välillä 0,25 - 0,60 (asetaattipuskuroidulla 0,3 - 0,4).
Ammoniumsuolojen läsnä ollessa laskeutumisnopeus laskee. Äskettäin valmistetuissa liuoksissa kerrostumisnopeus on aluksi korkea, mutta laskee sitten ikääntymisen myötä. Joten asetaatti- ja sitraattiliuoksissa se laskee 25: stä 2 - 5 μm / h. Optimaalinen kerrostumisnopeus on ~ 10 μm/h.
Pinnoitteen kiillon määrää kiillotettavan alustan pinnan esikäsittelyn laatu. Emäksisessä kylvyssä pinnoitteet ovat kiiltävämpiä kuin happamissa. Pinnoitteet sisältävät<= 2% фосфора — матовые, 5% фосфора — полублестящие и =>10 % fosforia - erittäin kiiltävä, mutta kellertävä sävy. 30 µm:n pinnoitteen paksuuden leviäminen, jopa monimutkaisissa osissa, on esimerkiksi enintään 1–2 µm. Kun kylpyä käytetään vakio pH:ssa, pinnoitteen fosforin määrä on verrannollinen hypofosfiitin pitoisuuteen kylvyssä.
Pinnoitteen normaali fosforipitoisuus on 5 - 6 %. Mitä suurempi H 2 PO 2:N 2+ -suhde on, sitä korkeampi on fosforipitoisuus. Vähähiilisellä teräksellä nikkelipinnoitteiden tarttuvuus on erittäin korkea (2200 - 4400 kgf / cm 2), mutta huononee, jos liuoksen lämpötila laskee 75 ° C: een. Al-, Be-, Ti- ja kuparipohjaisilla lejeeringeillä seostettujen terästen tarttuvuus riippuu pintakäsittelymenetelmästä, ja se paranee myöhemmällä lämpökäsittelyllä 150-210 °C:ssa.
Ensimmäinen merkki liuoksen koostumuksen stabiilisuuden rikkomisesta on valkoisen vaahdon muodostuminen liiallisesta vedyn kehittymisestä kylvyn koko tilavuudessa. Sitten ilmestyy erittäin hieno musta Ni-P suspensio, joka kiihdyttää liuoksen hajoamisreaktiota.
Syitä liuoksen ennenaikaiseen hajoamiseen voivat olla: liian nopea alkalin ja hypofosfiitin lisääminen (lisää laimeaa vesiliuosta voimakkaasti sekoittaen); paikallinen ylikuumeneminen; liian korkea hypofosfiittipitoisuus (sinun on alennettava pH:ta ja lämpötilaa); palladiumin lisääminen liuokseen, jossa osat on aktivoitu PdCl 2:ssa, osien kokonaispinta-alan ja liuoksen tilavuuden virheellinen suhde.
Liuoksen taso kylvyssä on pidettävä vakiona, koska sen laskeminen haihtumisen vuoksi johtaa liuoksen pitoisuuteen. Osien peittämisen aikana lämmittimiä (höyry-, lämpö- ja sähkölämmitys jne.) ei saa sammuttaa.
Toisin kuin hydrotsiinilla, natriumhypofosfiitilla on tärkeä etu, koska sedimentti sisältää 8-10 kertaa vähemmän kaasuja. Natriumtiosulfaatin lisääminen auttaa vähentämään nikkelin huokoisuutta. Joten 20 mikronin paksuudella se pienenee 10:stä 2 huokoseen / cm 2. Kylpymateriaalia valittaessa on pidettävä mielessä, että liuokset haihtuvat lämpötilassa, joka on suunnilleen sama kuin kiehumispiste ja ovat erittäin herkkiä erilaisille epäpuhtauksille. Lisäksi materiaalin tulee kestää HNO 3:a, koska nikkelijäämät on poistettava kylvyn seinistä aika ajoin. Kylpyammeet, joiden tilavuus on 20 litraa, on valmistettu pyrexistä ja isompi on valmistettu kiillotetusta keramiikasta. Sisäpinta terässäiliöt peitetty lasimaisella emalilla. Korroosionkestävästä teräksestä valmistettuja kylpyjä on passivoitava väkevällä typpihapolla useiden tuntien ajan. Galvaanisten parien muodostumisen estämiseksi teräskylvyn ja pinnoitettavien osien välille, sen seinät on vuorattava lasilla tai kumilla. Polyeteenivuorauksia käytetään vuorauksena pienikapasiteettisissa kylpyissä.
Jokaisen osien purkamisen jälkeen sähkösauvatyyppiset lämmittimet on syövytettävä HNO 3:lla.
Vialliset pinnoitteet teräksestä, alumiinista ja titaanista valmistetuista osista tulee poistaa tiivistetyssä typpihapossa enintään 35 °C:n lämpötilassa, korroosionkestävistä teräksistä valmistetuista osista 25-prosenttisessa HNO 3 -liuoksessa sekä messingistä ja kuparista. - anodisella liuotuksella H2SO4:ään.
Liuoksen koostumuksen stabiilisuuden parantamiseksi ulkomaiset yritykset suosittelevat kromisuolojen lisäämistä. Pinnoitteiden huokoisuus, joka on saatu liuoksesta, joka sisältää 10 g/l K 3 Fe (CN) 6:a ja 20 g/l NaCl:a, määritetään 10 minuutissa. Huokoset puuttuvat kokonaan, kun pinnoitteen paksuus => 100 µm.