แผ่นนิกเกิล, กระบวนการทางเทคนิคของการลงบนพื้นผิวของโลหะ ข. หรือ ม. ฟิล์มบางของโลหะนิกเกิลหรือโลหะผสมนิกเกิล จุดประสงค์ของการใช้งานนี้คือการลดการกัดกร่อนของโลหะ เพิ่มความแข็งของชั้นนอก เพิ่มหรือเปลี่ยนการสะท้อนแสงของพื้นผิว ให้รูปลักษณ์ที่สวยงามยิ่งขึ้น ได้รับครั้งแรกโดย Bettger ในปี พ.ศ. 2385 และดำเนินการเชิงพาณิชย์ในสหรัฐอเมริกาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2403 ปัจจุบันการชุบนิกเกิลได้กลายเป็นวิธีการชุบโลหะที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางที่สุดวิธีหนึ่งตามอุตสาหกรรม
วิธีการชุบนิกเกิลที่มีอยู่มากมายสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มหลัก: วิธีการและวิธีการสัมผัส การชุบด้วยไฟฟ้า; ในปัจจุบัน อย่างหลังมักจะใช้โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การประยุกต์ใช้ฟิล์มนิกเกิลกับพื้นผิว โลหะต่างๆและตามลักษณะของการชุบนิเกิล แบ่งออกได้เป็นหมู่ ๆ คือ 1) ทองแดง ทองเหลือง บรอนซ์ สังกะสี 2) เหล็ก 3) ดีบุก ตะกั่ว และจากโลหะผสม เช่น บริเตน-เมทัล 4) อะลูมิเนียม และ จากโลหะผสมอลูมิเนียม ฟิล์มนิกเกิลให้การปกป้องเหล็กจากสนิมในพื้นที่ภายในได้อย่างน่าพอใจ
อย่างไรก็ตามไม่เพียงพอในที่โล่ง นอกจากนี้ไขมันร้อน, น้ำส้มสายชู, ชา, มัสตาร์ดยังทำหน้าที่บนพื้นผิวชุบนิกเกิลขัดเงาซึ่งเป็นผลมาจากการที่เครื่องใช้บนโต๊ะอาหารชุบนิกเกิลและเครื่องครัวกลายเป็นคราบ กรณีที่จำเป็นต้อง การป้องกันที่เชื่อถือได้จากผลกระทบของสภาพอากาศเลวร้ายและในขณะเดียวกัน รูปลักษณ์ที่หรูหราของพื้นผิวชุบนิกเกิลบนเหล็ก ง. ข. ใช้ฟิล์มสองชั้น - สังกะสีแล้วนิกเกิล วิธีการเคลือบสองชั้น (สังกะสีและนิกเกิล) นี้ยังใช้กับสิ่งที่เรียกว่า เหล็กรัดตัว หากจำเป็นต้องได้รับฟิล์มที่มีความทนทานเป็นพิเศษ เช่น บนลวด นิกเกิลและแพลตตินั่มจะถูกสะสมไว้พร้อม ๆ กัน เนื้อหาของฟิล์มจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นจาก 25% เป็น 100% และสุดท้าย วัตถุจะถูกเผาใน ไฮโดรเจนเจ็ตที่ 900-1,000 ° C ผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่ เช่น กาต้มน้ำเดือด ถังหมุนเหวี่ยงหรือพัดลม หากเนื่องจากสภาพเศรษฐกิจไม่สามารถทำจากนิกเกิลบริสุทธิ์ได้ แต่ไม่สามารถต้านทานเพียงพอกับฟิล์มนิกเกิลบนเหล็กหรือทองแดง เรียงรายไปด้วยชั้นตะกั่วหลายมิลลิเมตร และทาทับด้วยชั้นนิเกิลในขนาด 1-2 มม. การเกิดสนิมของผลิตภัณฑ์เหล็กและเหล็กกล้าชุบนิกเกิลเกิดจากการมีอิเล็กโทรไลต์ที่เหลืออยู่ในรูพรุนบางๆ ของฟิล์มนิกเกิล ปรากฏการณ์นี้จะหมดไปหากผลิตภัณฑ์ถูกเก็บไว้ในน้ำมันที่อุณหภูมิ 200°C ก่อนการชุบนิกเกิล ล้างไขมันหลังจากการทำความเย็น ชุบทองแดงเล็กน้อย จากนั้นชุบนิกเกิลในอ่างนิกเกิลซิเตรตกระแสไฟต่ำ และสุดท้ายทำให้แห้งในตู้ที่ 200° ค; จากนั้นความชื้นจะถูกลบออกจากรูขุมขนซึ่งน้ำมันในตัวมันอุดตัน
มีข้อเสนอจำนวนหนึ่งที่จะกำหนดเป็นสองเท่า ฟิล์มกันรอยบนเหล็กหล่อ เหล็กหรือเหล็กแผ่น ลวดและแถบในลำดับที่กลับกันของข้างต้น กล่าวคือ ขั้นแรกให้คลุมผลิตภัณฑ์ด้วยฟิล์มบางของนิกเกิลในลักษณะสัมผัสหรืออิเล็กโทรไลต์ แล้วจุ่มผลิตภัณฑ์เหล่านั้นในอ่างสังกะสีหลอมเหลวหรือ ดีบุก (Vivien and Lefebvre, 1860 .) นอกจากนี้ยังเสนอให้เพิ่มนิกเกิลจำนวนหนึ่งลงในโลหะผสมสังกะสี 25-28 กก. ตะกั่ว 47-49 กก. และดีบุก 15 กก. ซึ่งใช้สำหรับเคลือบแผ่นเหล็กร้อน ความต้านทานของพื้นผิวของอลูมิเนียมและโลหะผสมต่อเกลือและ น้ำทะเลม.ข. ทำได้โดยการชุบด้วยไฟฟ้า หลังจากทำความสะอาดด้วยเครื่องพ่นทราย เคลือบนิกเกิลหนา 6 ไมครอน ทองแดง 20 µm ต่อเนื่องกัน และนิกเกิล 50 µm ซ้ำ จากนั้นจึงขัดผิวหน้า ความต้านทานของอะลูมิเนียมต่อโซเดียมไฮดรอกไซด์ 15% ทำได้โดยฟิล์มนิกเกิลหนา 40 ไมครอน ในบางกรณี การเคลือบไม่ได้ใช้กับนิกเกิลบริสุทธิ์ แต่ใช้โลหะผสม เช่น นิกเกิล-ทองแดง สำหรับสิ่งนี้อิเล็กโทรไลซิสจะดำเนินการในอ่างที่มีไอออนบวกในอัตราส่วนของโลหะผสมที่ต้องการ จากนั้นฟิล์มที่สะสมจะถูกถ่ายโอนไปยังโลหะผสมโดยให้ความร้อนผลิตภัณฑ์เป็นความร้อนร้อนแดง
ติดต่อชุบนิกเกิล. วัตถุที่เป็นเหล็กตามคำแนะนำของ F. Stolba (1876) หลังจากการขัดและการขจัดคราบไขมันที่เหมาะสม ต้มในอ่างที่มีสารละลายซิงค์คลอไรด์บริสุทธิ์ 10-15% ในน้ำ ซึ่งเติมนิกเกิลซัลเฟตจนเกิดความขุ่นสีเขียว เกลือนิกเกิลพื้นฐาน การชุบนิกเกิลใช้เวลาประมาณ 1 ชั่วโมง หลังจากนั้นวัตถุจะถูกชะล้างด้วยน้ำด้วยชอล์กและสามารถใช้อ่างหลังจากกรองและเติมเกลือนิกเกิลได้อีกครั้ง ฟิล์มนิกเกิลที่ได้จะบางแต่ยึดแน่น เพื่อเพิ่มอุณหภูมิของอ่าง เสนอให้ดำเนินการภายใต้ความกดดัน (F. Stolba, 1880) หรือใช้อ่างที่มีสารละลายสังกะสีคลอไรด์เข้มข้น เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดสนิมของวัตถุ ให้เก็บไว้ในน้ำนมมะนาวเป็นเวลา 12 ชั่วโมง อ่างที่ซับซ้อนมากขึ้นสำหรับวัตถุเหล็กซึ่งก่อนหน้านี้ชุบทองแดงในอ่างคอปเปอร์ซัลเฟต 250 กรัมในน้ำ 23 ลิตรพร้อมกรดซัลฟิวริกสองสามหยดประกอบด้วยครีมทาร์ทาร์ 20 กรัมแอมโมเนีย 10 กรัม 5 กรัม โซเดียมคลอไรด์, ทินคลอไรด์ 20 กรัม, นิกเกิลซัลเฟต 30 กรัม และเกลือนิกเกิล-แอมโมเนียมซัลเฟต 50 กรัม
ชุบนิกเกิลด้วยไฟฟ้า. การพร่องของอ่างนิกเกิล ม. ข. ป้องกันโดยการละลายของแอโนดนิกเกิลค่อนข้างง่าย การรีดและโดยเฉพาะอย่างยิ่งจากนิกเกิลบริสุทธิ์ แอโนดจะละลายได้ยาก ดังนั้นในการชุบนิกเกิลทางเทคนิค แท่งนิกเกิลที่มีธาตุเหล็กสูงถึง 10% จึงถูกใช้เป็นแอโนด อย่างไรก็ตาม แอโนดดังกล่าวนำไปสู่การสะสมของเหล็กบนวัตถุ และการมีอยู่ของเหล็กในฟิล์มนิกเกิลทำให้เกิด ทั้งสายข้อบกพร่องในการชุบนิกเกิล ตามที่ระบุไว้โดย Kalgane และ Gammage (1908) มันเป็นไปไม่ได้ที่จะได้รับด้วยขั้วบวกที่มีธาตุเหล็กซึ่งเป็นเงินฝากที่ปราศจากสิ่งหลังโดยสิ้นเชิง แต่เงินฝากนิกเกิลจะมีธาตุเหล็กเพียง 0.10-0.14% หากปริมาณธาตุเหล็กในขั้วบวกลดลงเหลือ 7.5% ปริมาณธาตุเหล็กของตะกอนสามารถลดลงได้อีกโดยการใส่ขั้วบวกไว้ในถุงผ้า ในขณะที่การหมุนของอิเล็กโทรดจะทำให้ปริมาณธาตุเหล็กเพิ่มขึ้นในตะกอนและทำให้ผลผลิตลดลง การปรากฏตัวของเหล็กในฟิล์มนิกเกิลทำให้เกิดการสะสมของคราบสกปรกที่มีปริมาณเหล็กลดลงเรื่อย ๆ ดังนั้นจึงไม่เป็นเนื้อเดียวกันในแง่ของคุณสมบัติทางกลที่ระดับความลึกต่างกัน K. Engemann (1911) ถือว่าความไม่เท่าเทียมกันนี้เป็นเหตุผลเดียวที่ทำให้ฟิล์มนิกเกิลหลุดออกมาได้ง่าย การปรากฏตัวของเหล็กม. สาเหตุของข้อบกพร่องอื่นๆ อีกหลายประการในการชุบนิกเกิล (ดูตาราง) เช่น ความง่ายในการขึ้นสนิมของฟิล์ม
| รอง | สาเหตุ | มาตรวัดการต่อสู้ |
| ไม่มีการตกตะกอนของนิกเกิล ไม่มีการก่อตัวของก๊าซ | แหล่งพลังงานไม่ทำงาน | การตรวจสอบและการต่ออายุแหล่งพลังงาน |
| สายเชื่อมต่อไม่ถูกต้อง | การสลับสาย | |
| อาบน้ำเย็นเกินไป | อุ่นอ่างที่อุณหภูมิสูงกว่า 15°C | |
| อาบน้ำเปรี้ยวเกินไป | การเพิ่มสารละลายที่เป็นน้ำ แอมโมเนียหรือสารแขวนลอยที่มีน้ำของนิกเกิลคาร์บอเนตด้วยการกวนอย่างต่อเนื่องและการทดสอบกระดาษคองโกเป็นประจำ | |
| อ่างอาบน้ำมีสังกะสี | อ่างทำจากอัลคาไลน์ด้วยนิกเกิลคาร์บอเนต กวนเป็นเวลาหลายชั่วโมง กรองและทำให้เป็นกรดด้วยกรดซัลฟิวริก 10% | |
| ครอบคลุมวัตถุที่ไม่สมบูรณ์ด้วยฟิล์มนิกเกิล | ปัจจุบันไม่เพียงพอ | วัตถุถูกระงับในระยะห่างเท่ากันจากขั้วบวก อ่างถูกทำให้ร้อนอย่างน้อย 20 ° C |
| เว้าลึกมากบนพื้นผิวของวัตถุ | ติดตั้งแอโนดเสริมขนาดเล็กลงในช่องของวัตถุ | |
| ค่าความเป็นด่างของอ่างอาบน้ำ | การทำให้อ่างเป็นกรดอย่างระมัดระวังด้วยกรดซัลฟิวริก 10% ขณะกวนและทดสอบด้วยกระดาษลิตมัสอย่างต่อเนื่อง | |
| บิ่นเล็กน้อยของสีขาวหรือสีเหลืองนิกเกิลฟิล์มขัดเงา | การปนเปื้อนของพื้นผิวของวัตถุด้วยออกไซด์และไขมัน | การทำความสะอาดพื้นผิวเพิ่มเติม |
| แรงดันไฟมากเกินไป (สูงกว่า 4วี) | เพิ่มจำนวนวัตถุชุบนิกเกิลหรือลดแรงดันไฟฟ้าเป็น 2.5-3 V | |
| อาบน้ำเปรี้ยวเกินไป | การทำให้เป็นกลางด้วยแอมโมเนียหรือสารแขวนลอยที่มีน้ำของนิกเกิลคาร์บอเนต | |
| ความยากจนอาบน้ำนิกเกิล | นำอิเล็กโทรไลต์บางส่วนออกแล้วเติมเกลือนิกเกิลจนอ่างเป็นสีเขียวปกติ | |
| ความหนืดและแรงตึงผิวที่ไม่ถูกต้องของอ่าง | การเติมกลีเซอรีนหรืออะมิลแอลกอฮอล์ หรือยาต้มสมุนไพร หรือคอลลอยด์อื่นๆ | |
| การแยกตัวของไฮโดรเจนไอออน | การเติมสารออกซิไดซ์หรือตัวดูดซับไฮโดรเจน การประยุกต์ใช้กระแสสลับไม่สมดุล | |
| การเตรียมพื้นผิวที่ไม่เหมาะสมของวัตถุ | พื้นผิวที่หยาบกร้านโดยวิธีการทางกลหรือทางเคมี เคลือบด้วยชั้นบาง ๆ ของนิกเกิลจากสารละลายร้อนของนิกเกิลคลอไรด์หรือสารละลายเข้มข้นเย็นของเอทิลนิกเกิลซัลเฟต | |
| ฟิล์มนิเกิลจะล้าหรือขาดเมื่อวัตถุงอและยืดออก | การมีอยู่ของชั้นอิเล็กโทรไลต์ของเส้นเลือดฝอย | การทำให้แห้งและให้ความร้อนแก่วัตถุได้สูงถึง 250-270 องศาเซลเซียส |
| ความสามารถในการแปรรูปไม่เพียงพอของแผ่นที่เคลือบด้วยชั้นหนาของนิกเกิล | คงจะเหมือนกัน | การล้าง การทำให้แห้งโดยไม่ต้องใช้อากาศ และสุดท้ายให้ความร้อนด้วยความร้อนร้อนแดงต่ำ |
| ผิวเป็นรอยบุ๋มและฟิล์มเต็มไปด้วยรูขุมขนนับไม่ถ้วน | อนุภาคฝุ่นและเส้นใยที่ลอยอยู่ในอ่างอาบน้ำ | อ่างต้มกรองและเกิดปฏิกิริยาที่ถูกต้อง |
| การเกิดฟองแก๊ส | เคาะบนแกนนำกระแส ฟองอากาศจะถูกลบออก สร้างปฏิกิริยาที่เป็นกรดเล็กน้อย | |
| ความขรุขระและความไม่สม่ำเสมอของพื้นผิว | วิวัฒนาการของไฮโดรเจน | การแนะนำคลอรีนอิสระที่จับไฮโดรเจนในรูปก๊าซเป็นครั้งคราวผ่านเครื่องบินไอพ่นหรือในสารละลายที่เป็นน้ำ ด้วยความสำเร็จน้อยกว่าคลอรีนอาจ แทนที่ด้วยโบรมีน; ขอแนะนำให้เติมสารละลายโคบอลต์คลอไรด์ |
| ฟิล์มมีความยืดหยุ่นไม่เพียงพอ | ต้านทานการอาบน้ำสูง | อาหารเสริมเกลือโซเดียม |
| ฟิล์มสีเหลือง; พื้นผิวจะกลายเป็นด้าน แล้วกลายเป็นสีเหลืองและสีเหลืองเข้ม | การปรากฏตัวของเหล็กเจือปนในอ่างซึ่งมีเนื้อหาเพิ่มขึ้นในอ่างเก่า | หลีกเลี่ยงอ่างเก่า อย่าขยับอ่างมากเกินไป ทำงานกับกระแสน้ำที่อ่อนแรง |
| ฟิล์มดำ ริ้วดำที่จุดแล็กที่ความหนาแน่นกระแสไฟที่ถูกต้อง | เนื้อหาของโลหะแปลกปลอมในอ่าง (มากถึง 1%) | การกำจัดโลหะต่างประเทศ |
|
ขาดเกลือนำไฟฟ้า |
การเติมเกลือนำไฟฟ้าในปริมาณ 2-3 กก. ต่อการอาบน้ำ 100 ลิตร: แอมโมเนีย โพแทสเซียมคลอไรด์ และโซเดียมคลอไรด์ ช่วยเพิ่มค่าการนำไฟฟ้า 84.31 และ 18% ตามลำดับ | |
| ความยากจนอาบน้ำเกลือนิกเกิล | สารเติมแต่งเกลือนิกเกิล | |
| ผิวสีแทน | ค่าการนำไฟฟ้าสูงเกินไปเนื่องจากมีความแข็งแรงมากเกินไป | การควบคุมความเข้มข้นของอ่าง (เช่น ความหนาแน่นคงที่ที่ 5 ° Vẻ) และความหนาแน่นกระแส |
| สายรัด | สิ่งสกปรกที่เกิดจากล้อขัดในร่องเล็ก | การกำจัดเป็นเรื่องยาก ทำได้ในระดับหนึ่งโดยการแช่ในหม้อต้มสุราหรือถูวัตถุด้วยกลไกในทันที |
| การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นและการเกิดการไหลของของเหลว | ลดความหนาแน่นกระแสและเพิ่มอุณหภูมิอ่าง | |
| จำ | การทำความสะอาดผลิตภัณฑ์ชุบนิกเกิลสำเร็จรูปไม่เพียงพอ | ล้างผลิตภัณฑ์ให้สะอาดในน้ำไหลหลังจากชุบนิกเกิลแล้วแช่ในน้ำเดือด น้ำสะอาด, เขย่าผลิตภัณฑ์และตากในขี้เลื่อยร้อน |
| การยึดเกาะที่อ่อนแอของฟิล์มนิกเกิลกับเหล็ก | การเกิดสนิม | กำจัดสนิมอย่างทั่วถึง การสะสมกัลวานิกของชั้นกลางจากอ่างไซยาไนด์ หลังจากนั้นฟิล์มจะหนาขึ้นในอ่างที่เป็นกรด |
อ่างอิเล็กโทรไลต์สำหรับการชุบนิกเกิลถูกรวบรวมโดย Ch. จากเกลือนิกเกิล - แอมโมเนียมสองเท่าและกรดอ่อน ๆ ถูกเติมเพื่อกำจัดเกลือพื้นฐาน ความเป็นกรดที่สูงขึ้นของอ่างจะทำให้ฟิล์มแข็งขึ้น ต้องระลึกไว้เสมอว่านิกเกิลกรดกำมะถันทางเทคนิคไม่เหมาะสำหรับการอาบน้ำเนื่องจากมักประกอบด้วยทองแดง ควรกำจัดออกโดยผ่านไฮโดรเจนซัลไฟด์ผ่านสารละลายกรดกำมะถันที่เป็นน้ำ เกลือคลอรีนยังใช้อยู่ แต่ด้วยอ่างซัลเฟต ตะกอนจะแข็งกว่า ขาวกว่า และทนทานกว่าคลอรีน เป็นประโยชน์ในการลดความต้านทานสูงของอ่างนิกเกิลโดยการเพิ่มเกลือนำไฟฟ้าต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งแอมโมเนียและโซเดียมคลอไรด์ และโดยการให้ความร้อน การทำให้เป็นกลางของกรดซัลฟิวริกส่วนเกินในสารละลายเก่าทำได้สำเร็จด้วยนิกเกิลคาร์บอเนตซึ่งได้มาจากสารละลายน้ำอุ่นของนิกเกิลซัลเฟตตกตะกอนด้วยโซดา เพื่อความขาวและความเรียบเนียนของฟิล์ม มีข้อเสนอจำนวนมากในการเพิ่มกรดอินทรีย์ต่างๆ ลงในอ่างนิกเกิล (ทาร์ทาริก ซิตริก ฯลฯ) และเกลือของพวกมัน เช่น เกลืออะซิติก ซิตริก และทาร์ทาริกของอัลคาไลและ โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ (Keith, 1878 ), นิกเกิลโพรพิโอนิก, เกลือบอเรต-ทาร์เทรตของโลหะอัลคาไล หากจำเป็นต้องได้รับนิกเกิลหนา ขอแนะนำให้เติมกรดบอริก เบนโซอิก ซาลิไซลิก แกลลิกหรือไพโรกัลลิก และกรดซัลฟิวริก ฟอร์มิก และกรดแลคติก 10 หยดต่ออ่างน้ำ 1 ลิตร เพื่อป้องกันโพลาไรเซชันบนผลิตภัณฑ์ ตามที่ Powell (1881) ชี้ให้เห็น การเติมกรดเบนโซอิก (31 กรัมต่อการอาบน้ำของนิกเกิลซัลเฟต 124 กรัมและนิกเกิลซิเตรต 93 กรัมในน้ำ 4.5 ลิตร) ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้เกลือและกรดบริสุทธิ์ทางเคมี ตกตะกอนของนิกเกิลมีคุณสมบัติที่ดีเช่นเดียวกันกับการอาบน้ำแบบธรรมดาของนิกเกิล-แอมโมเนียมซัลเฟต แต่ต้องมีเงื่อนไขว่าสารละลายนั้นเป็นด่าง ซึ่งทำได้โดยการเพิ่มแอมโมเนีย ตกตะกอนที่ดีมากได้จากสารละลายที่เป็นกลางของนิกเกิลฟลูออไรด์บอเรตที่อุณหภูมิห้อง (ที่อุณหภูมิสูงกว่า 35 ° C สารละลายจะสลายตัวเป็นเกลือพื้นฐานที่ไม่ละลายน้ำ) และความหนาแน่นกระแส 1.1-1.65 A / dm 2 . นี่คือสูตรการอาบน้ำบางส่วน 1) โซเดียมไบซัลไฟต์ 50 ชั่วโมง นิกเกิลออกไซด์ไนเตรต 4 ชั่วโมง และแอมโมเนียเข้มข้น 4 ชั่วโมง ละลายในน้ำ 150 ชั่วโมง 2) นิกเกิลซัลเฟต 10-12 ชั่วโมง, เกลือนิกเกิล - แอมโมเนียมซัลเฟต 4 ชั่วโมง, กรดบอริก 1-3 ชั่วโมง, แมกนีเซียมคลอไรด์ 2 ชั่วโมง, แอมโมเนียมซิเตรต 0.2-0.3 ชั่วโมง, เติมสูงสุด 100 ชั่วโมง .(ทั้งหมด ) น้ำ. ความหนาแน่นกระแส 1.6 A/dm 2 ฝากฟิล์มในอัตรา 2 µm/h; เมื่อเพิ่มอุณหภูมิเป็น 70°C ความต้านทานของอ่างจะลดลงสองหรือสามเท่า และด้วยเหตุนี้จึงเร่งการชุบนิกเกิล 3) อิเล็กโทรไลต์ที่มีนิกเกิลแอมโมเนียมซัลเฟต 72 กรัม, นิกเกิลซัลเฟต 8 กรัม, กรดบอริก 48 กรัมและน้ำ 1 ลิตรเหมาะอย่างยิ่งสำหรับความนุ่มนวลและไม่พรุนของตะกอนเพราะช่วยลดการปล่อย ไฮโดรเจน
รับฟิล์มนิกเกิล ชนิดพิเศษ . 1) นำฟิล์มสีขาวบนสังกะสี ดีบุก ตะกั่ว และโลหะบริทาเนียมในอ่างที่มีนิกเกิล-แอมโมเนียมซัลเฟต 20 กรัม และนิกเกิลคาร์บอเนต 20 กรัม ละลายในน้ำเดือด 1 ลิตร และทำให้เป็นกลางที่ 40 ° C ด้วยกรดอะซิติก ; อ่างอาบน้ำจะต้องเป็นกลาง 2) ได้ฟิล์มสีขาวทึบในอ่างที่มีนิกเกิลแอมโมเนียมซัลเฟต 60 กรัม, นิกเกิลซัลเฟตที่ตกผลึกใหม่ 15 กรัม, แอมโมเนีย 7.4 กรัม, โซเดียมคลอไรด์ 23 กรัมและกรดบอริก 15 กรัมต่อน้ำ 1 ลิตร อาบน้ำ อี ข เข้มข้นถึง 10 ° Vẻ; แรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 2 ถึง 2.5 V. 3) ได้รับฟิล์มสีดำบนพื้นผิวที่ล้างไขมันอย่างระมัดระวังหรือเคลือบด้วยนิกเกิลสีขาวบาง ๆ โดยอิเล็กโทรไลซิสในอ่างที่มีนิกเกิล - แอมโมเนียมซัลเฟต 60 กรัมแอมโมเนียมไทโอไซยาเนต 1.5 กรัมและประมาณ 1 สังกะสีซัลเฟต 1 กรัมต่อน้ำ 1 ลิตร 4) นอกจากนี้ยังได้รับฟิล์มสีดำในอิเล็กโทรไลต์จากเกลือนิกเกิลแอมโมเนียมซัลเฟต 9 กรัมในน้ำ 1 ลิตรตามด้วยโพแทสเซียมไทโอไซยาเนต 22 กรัมและ 15 กรัม คอปเปอร์คาร์บอเนตและสารหนูสีขาว 15 กรัม ซึ่งก่อนหน้านี้ละลายในแอมโมเนียมคาร์บอเนต ความลึกของโทนสีดำจะเพิ่มขึ้นตามเนื้อหาของสารหนูในสารละลาย 5) ฟิล์มสีน้ำเงินเข้มได้รับในอ่างที่มีนิกเกิลซัลเฟตสองส่วนเท่ากันและเท่ากันนำไปที่ 12 ° Bẻและเติมแอมโมเนียยาต้มรากชะเอม 2 ชั่วโมงต่อลิตร อิเล็กโทรลิซิสเป็นเวลา 1 ชั่วโมงที่ 3.5 V และอีก 1/2 ชั่วโมงที่เกลือ 1.4 V และนิกเกิลซัลเฟต 60 กรัมละลายในน้ำเดือดจำนวนน้อยที่สุดที่เติมลงใน 50 ซม. 3 แล้วผสมกับสารละลาย 30 ก. นิกเกิลซัลเฟตและโซเดียมไธโอไซยาเนต 60 กรัมต่อน้ำ 0.5 ลิตรหลังจากนั้นเติมสารละลายลงใน 4, 5 ลิตร ฟิล์มสีดำที่ได้จะเป็นโทนสีน้ำตาลโดยการแช่ผลิตภัณฑ์เป็นเวลาหลายวินาทีในอ่างเหล็กเปอร์คลอเรต 100.6 กรัมและกรดไฮโดรคลอริก 7.4 กรัมในน้ำ 1 ลิตร: หลังจากล้างและทำให้แห้ง พื้นผิวของผลิตภัณฑ์จะเคลือบเงาเป็น แก้ไขเสียง
การชุบนิกเกิลของอะลูมิเนียมและโลหะผสม. มีการเสนอกระบวนการหลายอย่าง 1) การเตรียมพื้นผิวของผลิตภัณฑ์อะลูมิเนียมประกอบด้วยการขจัดคราบไขมัน จากนั้นทำความสะอาดด้วยหินภูเขาไฟ และสุดท้ายจุ่มลงในสารละลายโพแทสเซียมไซยาไนด์ในน้ำ 3% หลังจากอิเล็กโทรไลซิสในอ่างนิกเกิล ผลิตภัณฑ์จะถูกล้าง น้ำเย็น. 2) หลังจากล้างด้วยสารละลายโพแทสเซียมไซยาไนด์ 2% ผลิตภัณฑ์จะถูกแช่ในสารละลายเฟอร์ริกคลอไรด์ (เฟอร์โรคลอไรด์) 1 กรัมต่อน้ำ 0.5 ลิตรและกรดไฮโดรคลอริกทางเทคนิคจนพื้นผิวกลายเป็นสีเงินขาวแล้วนิกเกิล- ชุบเป็นเวลา 5 นาที ที่แรงดันไฟฟ้า 3 V. 3) ผลิตภัณฑ์ขัดเงาลบองค์ประกอบขัดด้วยน้ำมันเบนซินค้างไว้หลายนาทีในสารละลายโซเดียมฟอสเฟตโซดาและเรซินที่เป็นน้ำอุ่น ๆ ล้างแช่ในส่วนผสมของส่วนเท่า ๆ กัน กรดซัลฟิวริก 66% (ประกอบด้วยเฟอริกคลอไรด์บางส่วน) และกรดไนตริก 38% การล้างใหม่และอิเล็กโทรไลซิสในอ่างที่มีเกลือนิกเกิล เกลือขม และ กรดบอริก; แรงดันไฟฟ้า 3-3.25 V. 4) ตาม J. Kanak และ E. Tassilly: การแกะสลักผลิตภัณฑ์ด้วยโพแทสเซียมอัลคาไลเดือดแปรงในน้ำนมมะนาว 0.2% อาบน้ำไซยาโนโพแทสเซียมอาบน้ำเหล็ก 1 กรัมในไฮโดรคลอริก 500 กรัม กรดและน้ำ 500 กรัม การล้าง การชุบนิกเกิลในอ่างน้ำ 1 ลิตร นิกเกิลคลอไรด์ 500 กรัม และกรดบอริก 20 กรัม ที่แรงดันไฟฟ้า 2.5 V และความหนาแน่นกระแส 1 A/dm 2 ขั้นสุดท้ายในการขัด ตะกอนสีเทาหม่น อ่างเหล็กทำหน้าที่ทำให้พื้นผิวอลูมิเนียมหยาบและทำให้มีความแข็งแรงในการยึดฟิล์มกับโลหะ 5) จากข้อมูลของ Fischer อ่างชุบนิกเกิลประกอบด้วยนิกเกิลซัลเฟต 50 กรัมและแอมโมเนีย 30 กรัมในน้ำ 1 ลิตรที่ความหนาแน่นกระแส 0.1-0.15 A / dm 2 ใน 2-3 ชั่วโมงตกตะกอนหนา ได้ซึ่งมีความมันวาวสูงหลังจากขัดด้วยน้ำมันสเตียรินและมะนาวเวียนนา 6) อ่างน้ำร้อน (60°C) ประกอบด้วยดับเบิลนิกเกิล-แอมโมเนียมซัลเฟต 3400 กรัม แอมโมเนียมซัลเฟต 1100 กรัม และน้ำตาลนม 135 กรัม ในน้ำ 27 ลิตร 7) อาบน้ำเย็นประกอบด้วยนิเกิลไนเตรต โพแทสเซียมไซยาไนด์ และแอมโมเนียมฟอสเฟต
การควบคุมฟิล์มนิกเกิล. การรับรู้องค์ประกอบของฟิล์มโลหะบนวัตถุตาม L. Loviton (1886) สามารถทำได้โดยการให้ความร้อนแก่วัตถุในเปลวไฟภายนอกของเตา Bunsen: ฟิล์มนิกเกิลเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินได้รับการสะท้อนสีดำและยังคงอยู่ ไม่บุบสลาย; เงินไม่เปลี่ยนแปลงในเปลวไฟ แต่จะเปลี่ยนเป็นสีดำเมื่อรักษาด้วยสารละลายแอมโมเนียมซัลไฟด์เจือจาง ในที่สุด การเคลือบดีบุกจะเปลี่ยนเป็นสีเทาเหลืองเป็นสีเทาอย่างรวดเร็ว และหายไปเมื่อบำบัดด้วยรีเอเจนต์ที่ระบุ การตรวจสอบคุณภาพของฟิล์มนิกเกิลบนเหล็กและทองแดงเกี่ยวกับรูพรุนและข้อบกพร่องสามารถทำได้โดยใช้สิ่งที่เรียกว่า การทดสอบเฟอร์รอกซิลและสะดวกเป็นพิเศษโดยใช้กระดาษเฟอร์รอกซิลเคลือบเจลวุ้นที่มีโพแทสเซียมเฟอริกบลูซัลไฟด์และโซเดียมคลอไรด์ ใช้เปียกบนพื้นผิวที่จะทดสอบและหลังจาก 3-5 นาที แก้ไขในน้ำ กระดาษนี้ให้ภาพสารคดีของรูพรุนที่เล็กที่สุด ซึ่งสามารถเป็นได้ บันทึกไว้
การกู้คืนนิกเกิลจากผลิตภัณฑ์เก่า. การกำจัดสารเคลือบนิกเกิลออกจากผลิตภัณฑ์ที่ทำจากเหล็กและโลหะที่ไม่ผสมอื่น ๆ ดำเนินการด้วยวิธีต่อไปนี้: a) ด้วยไอปรอทภายใต้สุญญากาศหรือภายใต้แรงดันปกติ b) เศษความร้อนที่มีกำมะถันหลังจากนั้นชั้นโลหะจะถูกลบออกด้วยค้อนอย่างง่ายดาย ค) เศษความร้อนด้วยสารที่ปล่อยกำมะถันเมื่อ อุณหภูมิสูง) เมื่อเย็นตัวลงอย่างกะทันหัน ฟิล์มนิกเกิลจะหลุดออกมา d) การบำบัดด้วยกรดซัลฟิวริกหรือกรดไนตริกที่ให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 50-60 องศาเซลเซียส เหล็กเข้าสู่สารละลายและนิกเกิลยังคงไม่ละลายเกือบ อย่างไรก็ตาม แม้จะมีความเรียบง่าย แต่วิธีนี้ใช้ได้ผลเพียงเล็กน้อย เนื่องจากนิกเกิลที่ได้รับยังคงมีปริมาณธาตุเหล็กที่สำคัญ ซึ่งไม่ถูกกำจัดออกแม้ในระหว่างการบำบัดซ้ำด้วยกรด (T. Fleitman) จ) การให้ความร้อนเป็นเวลานานโดยเข้าถึงอากาศหรือไอน้ำ หลังจากนั้นการตัดแต่งจะอยู่ภายใต้แรงกระแทกทางกลและการรีบาวด์ของนิกเกิล e) การละลายด้วยไฟฟ้า: เหล็กที่ชุบด้วยนิกเกิลทำเป็นขั้วบวกในอ่างที่มีแอมโมเนียมคาร์บอเนต หากการเคลือบประกอบด้วยโลหะผสมนิกเกิลก็จำเป็นต้องควบคุมแรงดันไฟฟ้าและทองแดง 0.5 V จะถูกสะสมและที่แรงดันไฟฟ้ามากกว่า 2 V - นิกเกิล ในกระบวนการนี้ เหล็กจะไม่สึกกร่อน g) เศษเหล็กหรือเหล็กกล้าทำเป็นขั้วบวกในอ่างของสารละลายโซเดียมไนเตรตในขณะที่แคโทดประกอบด้วยแท่งคาร์บอน แรงดันไฟฟ้าไม่ควรเกิน 20 V; h) นำนิกเกิลออกจากเหยือกสังกะสีด้วยกระแสไฟฟ้าของวัตถุที่ทำด้วยแอโนดในกรดซัลฟิวริก 50° กรดที่มีความเข้มข้นนี้มีคุณสมบัติละลายได้เฉพาะนิกเกิล เงิน และทอง แต่ไม่มีโลหะอื่นๆ หากมีกระแสไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าที่ใช้ 2-5V; แผ่นเหล็กทำหน้าที่เป็นแคโทดซึ่งนิกเกิลถูกสะสมในรูปของฝุ่น สังกะสีไม่ละลายแม้ว่าวงกลมจะยังคงอยู่ในอิเล็กโทรไลต์เป็นเวลานาน
การหุ้มชิ้นส่วนที่ทำจากโลหะที่ไม่ใช่เหล็กและเหล็กกล้าที่มีนิกเกิลช่วยเพิ่มความทนทานต่อกระบวนการกัดกร่อนและการสึกหรอทางกล ทุกคนสามารถชุบนิกเกิลที่บ้านได้และโดดเด่นด้วยเทคโนโลยีที่เรียบง่าย
1 การชุบนิกเกิลของพื้นผิวโลหะ - พื้นฐานของเทคโนโลยี
การชุบนิกเกิลประกอบด้วยการเคลือบนิกเกิลบาง ๆ กับพื้นผิวของชิ้นงานซึ่งมีความหนาโดยปกติคือ 1–50 ไมครอน ชิ้นส่วนต่างๆ จะต้องดำเนินการนี้เพื่อปกป้องชิ้นส่วนเหล่านั้นหรือเพื่อให้ได้ลักษณะเฉพาะ (สีดำด้านหรือเป็นมันเงา) ของพื้นผิวชุบนิกเกิล การเคลือบโดยไม่คำนึงถึงเงาช่วยปกป้องวัตถุโลหะจากการกัดกร่อนในที่โล่งได้อย่างน่าเชื่อถือในสารละลายของเกลือ, ด่าง, กรดอินทรีย์ที่อ่อนแอ
ตามกฎแล้วชิ้นส่วนที่ทำจากเหล็กหรือโลหะและโลหะผสมเช่นทองแดง, อลูมิเนียม, สังกะสี, น้อยกว่า - ไททาเนียม, แมงกานีส, โมลิบดีนัม, ทังสเตนชุบนิกเกิล เป็นไปไม่ได้ที่จะแปรรูปพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ที่ทำด้วยตะกั่ว ดีบุก แคดเมียม บิสมัท พลวงโดยการชุบนิกเกิลด้วยสารเคมี การชุบนิเกิลใช้ในงานต่างๆ ภาคอุตสาหกรรมสำหรับป้องกัน-ตกแต่งและวัตถุประสงค์พิเศษหรือเป็นชั้นย่อย.
เทคโนโลยีนี้ใช้เพื่อฟื้นฟูพื้นผิวของชิ้นส่วนที่สึกหรอของกลไกและยานพาหนะต่างๆ การเคลือบเครื่องมือวัดและเครื่องมือแพทย์ ของใช้ในบ้านและผลิตภัณฑ์ อุปกรณ์เคมี ชิ้นส่วนที่ทำงานภายใต้ภาระเบาภายใต้อิทธิพลของสารละลายด่างรุนแรงหรือแรงเสียดทานแบบแห้ง การชุบนิเกิลมี 2 วิธี คือ อิเล็กโทรไลต์และเคมี
อันที่สองค่อนข้างแพงกว่าอันแรก อย่างไรก็ตาม อนุญาตให้ได้รับการเคลือบที่มีความหนาสม่ำเสมอและคุณภาพบนพื้นผิวทั้งหมดของชิ้นส่วน โดยมีเงื่อนไขว่าสารละลายนั้นสามารถเข้าถึงทุกส่วนได้ การชุบนิกเกิลที่บ้านค่อนข้างเป็นไปได้ ก่อนเริ่มงาน ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดสิ่งสกปรกและสนิมอย่างทั่วถึง (ถ้ามี) ผ่านกรรมวิธีละเอียด กระดาษทรายเพื่อเอาฟิล์มออกไซด์ ล้าง ด้วยน้ำ จากนั้นล้างไขมัน และล้างอีกครั้ง
2 เคล็ดลับในการเพิ่มความทนทานและอายุการใช้งานของการชุบนิกเกิล
ก่อนชุบนิกเกิล ควรทำการเคลือบทองแดงของผลิตภัณฑ์ เทคโนโลยีนี้ใช้ในอุตสาหกรรมเป็นกระบวนการที่แยกจากกัน เช่นเดียวกับกระบวนการเตรียมการก่อนการชุบเงิน การชุบโครเมียม การชุบนิกเกิล การชุบด้วยทองแดงซึ่งมาก่อนการเคลือบชั้นอื่นๆ ช่วยให้คุณขจัดข้อบกพร่องของพื้นผิวได้อย่างสม่ำเสมอ และรับประกันความน่าเชื่อถือและความทนทานของวัสดุภายนอก เคลือบป้องกัน. ทองแดงยึดเกาะกับเหล็กได้แน่นหนามาก และโลหะอื่นๆ ก็เกาะอยู่บนทองแดงได้ดีกว่าบนเหล็กบริสุทธิ์มาก นอกจากนี้ การเคลือบนิกเกิลไม่ต่อเนื่องและมีรูพรุน (ถึงพื้นผิวโลหะ) ต่อ 1 cm2:
- หลายสิบ - สำหรับการเคลือบนิกเกิลชั้นเดียว
- หลาย - สำหรับสามชั้น
ด้วยเหตุนี้ โลหะของพื้นผิวภายใต้นิกเกิลจึงผ่านกระบวนการกัดกร่อน และสภาวะที่กระตุ้นให้เกิดการลอกของสารเคลือบป้องกัน ดังนั้นถึงแม้จะชุบทองแดงเบื้องต้น การชุบนิเกิลหลายชั้น และโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการชุบนิเกิลชั้นเดียว ก็จำเป็นต้องรักษาพื้นผิวของสารเคลือบป้องกันนิกเกิลด้วยสารประกอบพิเศษที่ปิดรูพรุน ที่ การประมวลผลด้วยตนเองที่บ้านสามารถทำได้หลายวิธี:
- เช็ดส่วนที่เคลือบด้วยส่วนผสมของน้ำและแมกนีเซียมออกไซด์ที่อ่อนนุ่มแล้วแช่ทันที 1-2 นาทีในองค์ประกอบกรดไฮโดรคลอริก 50%
- เช็ดพื้นผิวของชิ้นส่วน 2-3 ครั้งด้วยสารหล่อลื่นที่เจาะได้ง่าย
- ทันทีหลังการแปรรูป ให้แช่ผลิตภัณฑ์ที่ยังไม่เย็นลงในน้ำมันปลา
ในสองกรณีสุดท้าย น้ำมันหล่อลื่นส่วนเกิน (ไขมัน) จะถูกลบออกจากพื้นผิวในหนึ่งวันด้วยน้ำมันเบนซิน ในกรณีของการประมวลผลพื้นผิวขนาดใหญ่ (เครือเถา กันชนรถ) น้ำมันปลาจะใช้ดังนี้ ในสภาพอากาศร้อนพวกเขาเช็ดสิ่งของ 2 ครั้งด้วยช่วงเวลา 12-14 ชั่วโมงและหลังจากนั้น 2 วันก็เอาน้ำมันเบนซินส่วนเกินออก
3 การชุบนิกเกิลด้วยไฟฟ้าที่บ้าน
วิธีนี้ต้องมีการเตรียมอิเล็กโทรไลต์ซึ่งมีองค์ประกอบดังนี้
- นิกเกิลซัลเฟต 140 กรัม
- โซเดียมซัลเฟต 50 กรัม
- แมกนีเซียมซัลเฟต 30 กรัม
- เกลือแกง 5 กรัม (โซเดียมคลอไรด์);
- กรดบอริก 20 กรัม
- น้ำ 1,000 กรัม
สารเคมีจะละลายในน้ำแยกกัน สารละลายที่ได้จะถูกกรองแล้วผสมอิเล็กโทรไลต์พร้อมเทลงในภาชนะ การชุบนิกเกิลต้องใช้อิเล็กโทรดนิกเกิล (แอโนด) ซึ่งจุ่มลงในอ่างอิเล็กโทรไลต์ (อิเล็กโทรดเดียวไม่เพียงพอ เนื่องจากการเคลือบที่ได้จะไม่สม่ำเสมอ) ชิ้นงานถูกแขวนไว้บนลวดเชื่อมระหว่างขั้วบวก ตัวนำทองแดงที่มาจากแผ่นนิกเกิลเชื่อมต่ออยู่ในวงจรเดียวและเชื่อมต่อกับขั้วบวกของแหล่งกำเนิด กระแสตรง, ลวดจากส่วนที่เป็นลบ
ในการควบคุมความแรงของกระแส ความต้านทาน (รีโอสแตท) และมิลลิแอมมิเตอร์ (อุปกรณ์) จะรวมอยู่ในวงจร แรงดันไฟของแหล่งจ่ายกระแสต้องไม่เกิน 6 V ความหนาแน่นกระแสต้องคงอยู่ที่ระดับ 0.8–1.2 A/dm2 (พื้นที่ผิวผลิตภัณฑ์) อุณหภูมิอิเล็กโทรไลต์คืออุณหภูมิห้อง 18–25 ° ค. ใช้กระแสไฟ 20-30 นาที ในช่วงเวลานี้ จะเกิดชั้นนิกเกิลที่มีความหนาประมาณ 1 µm จากนั้นนำชิ้นส่วนออกล้างด้วยน้ำและทำให้แห้ง การเคลือบที่ได้จะเป็นสีเทาอมเทา เพื่อให้ชั้นนิกเกิลเป็นมันเงา พื้นผิวของชิ้นส่วนจะถูกขัดเงา
หากไม่มีโซเดียมและแมกนีเซียมซัลเฟตให้ใช้นิกเกิลซัลเฟตมากขึ้นโดยนำปริมาณในอิเล็กโทรไลต์เป็น 250 กรัมเช่นเดียวกับกรดบอริก - 30 กรัมโซเดียมคลอไรด์ - 25 กรัมชุบนิกเกิลในกรณีนี้จะดำเนินการในปัจจุบัน ค่าความหนาแน่นในช่วง 3-5 A/dm2 สารละลายถูกทำให้ร้อนถึง 50-60 °C
ข้อเสียของวิธีอิเล็กโทรไลต์:
- บนลายนูน พื้นผิวไม่เรียบนิกเกิลถูกสะสมอย่างไม่สม่ำเสมอ
- ความเป็นไปไม่ได้ของการเคลือบในโพรงลึกและแคบ รู และอื่นๆ
4 ผลิตภัณฑ์ชุบนิกเกิลด้วยสารเคมีที่บ้าน
องค์ประกอบทั้งหมดสำหรับการถือครอง เคมีชุบนิกเกิลสากล - เหมาะสำหรับการแปรรูปโลหะใด ๆ โซลูชันจัดทำขึ้นตามลำดับที่กำหนด สารเคมีทั้งหมดละลายในน้ำ (ยกเว้นโซเดียมไฮโปฟอสไฟต์) จานจะต้องเคลือบ จากนั้นสารละลายจะถูกทำให้ร้อนโดยนำอุณหภูมิไปสู่อุณหภูมิในการทำงานหลังจากนั้นโซเดียมไฮโปฟอสไฟต์จะละลาย รายละเอียดแขวนใน องค์ประกอบของเหลวโดยรักษาอุณหภูมิให้อยู่ในระดับที่ต้องการ ในสารละลายที่เตรียมไว้ 1 ลิตรสามารถชุบนิกเกิลของผลิตภัณฑ์ได้ซึ่งมีพื้นที่ผิวสูงถึง 2 dm2
ใช้สารละลายต่อไปนี้ g/l:
- กรดโซเดียมซัคซินิก - 15, นิกเกิลคลอไรด์ - 25, โซเดียมไฮโปฟอสไฟต์ - 30 (ความเป็นกรดของสารละลาย pH - 5.5) อุณหภูมิในการทำงานของส่วนผสมคือ 90–92 °C อัตราการเติบโตของสารเคลือบคือ 18–25 µm/h
- นิกเกิลซัลเฟต - 25, กรดซัคซินิกโซเดียม - 15, โซเดียมไฮโปฟอสไฟต์ - 30 (pH - 4.5) อุณหภูมิ - 90 °С ความเร็ว - 15–20 µm/h
- นิกเกิลคลอไรด์ - 30, กรดไกลโคลิก - 39, โซเดียมไฮโปฟอสไฟต์ - 10 (pH - 4.2) 85–89 °С, 15–20 µm/ชม.
- นิกเกิลซัลเฟต - 21, โซเดียมอะซิเตท - 10, ตะกั่วซัลไฟด์ - 20, โซเดียมไฮโปฟอสไฟต์ - 24 (pH - 5) 90 °С สูงถึง 90 µm/ชม.
- นิกเกิลคลอไรด์ - 21, โซเดียมอะซิเตท - 10, โซเดียมไฮโปฟอสไฟต์ - 24 (pH - 5.2) 97 °ซ สูงสุด 60 µm/ชม.
- นิกเกิลคลอไรด์ - 30, กรดอะซิติก - 15, ตะกั่วซัลไฟด์ - 10-15, โซเดียมไฮโปฟอสไฟต์ - 15 (pH - 4.5) 85–87 °ซ, 12–15 µm/ชม.
- นิกเกิลคลอไรด์ - 30, แอมโมเนียมคลอไรด์ - 30, กรดซัคซินิกโซเดียม - 100, แอมโมเนีย (สารละลาย 25%) - 35, โซเดียมไฮโปฟอสไฟต์ - 25 (pH - 8–8.5) 90 °С, 8–12 µm/ชม.
- นิกเกิลคลอไรด์ - 45, แอมโมเนียมคลอไรด์ - 45, โซเดียมซิเตรต - 45, โซเดียมไฮโปฟอสไฟต์ - 20 (pH - 8.5) 90°ซ, 18–20 µm/ชม.
- นิกเกิลซัลเฟต - 30, แอมโมเนียมซัลเฟต - 30, โซเดียมไฮโปฟอสไฟต์ - 10 (pH - 8.2–8.5) 85 °С, 15–18 µm/ชม.
- นิกเกิลคลอไรด์ - 45, แอมโมเนียมคลอไรด์ - 45, โซเดียมอะซิเตท - 45, โซเดียมไฮโปฟอสไฟต์ - 20 (pH - 8–9) 88–90 °С, 18–20 µm/ชม.
หลังจากผ่านเวลาที่กำหนดแล้ว ผลิตภัณฑ์จะถูกล้างในน้ำที่มีชอล์กที่ละลายน้ำอยู่เล็กน้อย จากนั้นเช็ดให้แห้งและขัดเงา การเคลือบเหล็กและเหล็กที่ได้จากวิธีนี้จะยึดแน่นมาก
กระบวนการทางเคมีของการชุบนิเกิลขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาที่นิเกิลลดลงจากสารละลายของเกลือที่มีโซเดียมไฮโปฟอสไฟต์อยู่ด้วยและด้วยความช่วยเหลือของสารเคมีอื่นๆ องค์ประกอบที่ใช้แบ่งออกเป็นอัลคาไลน์ (ระดับ pH เกิน 6.5) และกรด (ค่า pH คือ 4-6.5) หลังนี้ใช้ดีที่สุดสำหรับการประมวลผลโลหะเหล็ก ทองแดง ทองเหลือง และอัลคาไลน์ที่ออกแบบมาสำหรับการชุบนิกเกิล
การใช้องค์ประกอบที่เป็นกรดทำให้ได้พื้นผิวที่เรียบกว่าและสม่ำเสมอกว่าบนผลิตภัณฑ์ขัดเงามากกว่าแบบอัลคาไลน์ สารละลายที่เป็นกรดมีคุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือความน่าจะเป็นของการปลดปล่อยตัวเองเมื่อเกินค่า อุณหภูมิในการทำงานน้อยกว่าอัลคาไลน์ การชุบนิเกิลด้วยตัวเองโดยใช้สารประกอบอัลคาไลน์รับประกันการยึดเกาะที่แข็งแรงและเชื่อถือได้มากขึ้นของชั้นนิกเกิลกับโลหะที่ใช้
การชุบนิกเกิลใช้ในงานวิศวกรรมเครื่องกล การผลิตเครื่องมือ และอุตสาหกรรมอื่นๆ นิกเกิลถูกใช้เพื่อปกปิดชิ้นส่วนที่ทำจากเหล็กและโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เพื่อป้องกันการกัดกร่อน ผิวตกแต่ง และเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอทางกล เนื่องจากความต้านทานการกัดกร่อนสูงในสารละลายอัลคาไล จึงใช้สารเคลือบนิกเกิลเพื่อป้องกันเครื่องมือทางเคมีจากสารละลายอัลคาไล ในอุตสาหกรรมอาหาร นิกเกิลสามารถทดแทนสารเคลือบดีบุกได้ กระบวนการชุบนิกเกิลสีดำเป็นที่แพร่หลายในอุตสาหกรรมสายตา
ในระหว่างการสะสมนิกเกิลด้วยไฟฟ้าเคมีบนแคโทด มีสองกระบวนการหลักเกิดขึ้น: Ni 2+ + 2e - → Ni และ 2H + + 2e - → H 2 .
ผลของการปล่อยไฮโดรเจนไอออน ความเข้มข้นของไอออนในชั้นแคโทดจะลดลง กล่าวคือ อิเล็กโทรไลต์จะกลายเป็นด่าง ในกรณีนี้ เกลือนิกเกิลพื้นฐานสามารถเกิดขึ้นได้ ซึ่งส่งผลต่อโครงสร้างและคุณสมบัติทางกลของการเคลือบนิกเกิล การปล่อยไฮโดรเจนยังทำให้เกิดหลุม ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ฟองไฮโดรเจนที่เกาะอยู่บนพื้นผิวแคโทด ป้องกันไม่ให้ปล่อยไอออนนิกเกิลในสถานที่เหล่านี้ หลุมก่อตัวบนสารเคลือบและตะกอนสูญเสียลักษณะการตกแต่ง ในการต่อสู้กับหลุมบ่อ มีการใช้สารที่ช่วยลดแรงตึงผิวที่ส่วนต่อประสานระหว่างโลหะกับสารละลาย
นิกเกิลจะเกิดปฏิกิริยาง่ายในระหว่างการละลายแบบขั้วบวก เมื่อแอโนดกลายเป็นแอโนดในอิเล็กโทรไลต์ ความเข้มข้นของไอออนนิกเกิลจะลดลงและความเข้มข้นของไอออนไฮโดรเจนจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพในปัจจุบันลดลงและคุณภาพของตะกอนลดลง เพื่อป้องกันการทู่ของแอโนด ตัวกระตุ้นจะถูกนำเข้าสู่อิเล็กโทรไลต์การชุบนิกเกิล ตัวกระตุ้นดังกล่าวคือคลอไรด์ไอออนซึ่งถูกนำเข้าสู่อิเล็กโทรไลต์ในรูปของนิกเกิลคลอไรด์หรือโซเดียมคลอไรด์
ระวัง!บริษัท "LV-Engineering" ไม่ได้ให้บริการชุบโลหะด้วยไฟฟ้า! องค์กรของเราดำเนินการออกแบบโรงงานชุบโลหะด้วยไฟฟ้า การผลิตอ่างชุบโลหะด้วยไฟฟ้าและไลน์การผลิตจากโพลีโพรพีลีน การติดตั้งและ การว่าจ้างงานในทิศทางนี้
อิเล็กโทรไลต์ชุบนิกเกิลซัลเฟต
อิเล็กโทรไลต์ชุบนิกเกิลซัลเฟตใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด อิเล็กโทรไลต์เหล่านี้มีความเสถียรในการทำงาน โดยสามารถใช้งานได้นานหลายปีโดยไม่ต้องเปลี่ยน องค์ประกอบของอิเล็กโทรไลต์และโหมดการชุบนิกเกิลบางส่วน:
| สารประกอบ | อิเล็กโทรไลต์ #1 | อิเล็กโทรไลต์ #2 | อิเล็กโทรไลต์ #3 |
| นิกเกิลซัลเฟต | 280-300 | 400-420 | |
| โซเดียมซัลเฟต | 50-70 | - | - |
| แมกนีเซียมซัลเฟต | 30-50 | 50-60 | - |
| กรดบอริก | 25-30 | 25-40 | 25-40 |
| เกลือแกง | 5-10 | 5-10 | - |
| โซเดียมฟลูออไรด์ | - | - | 2-3 |
| อุณหภูมิ °C | 15-25 | 30-40 | 50-60 |
| ความหนาแน่นกระแส A/dm2 | 0,5-0,8 | 2-4 | 5-10 |
| pH | 5,0-5,5 | 3-5 | 2-3 |
โซเดียมซัลเฟตและแมกนีเซียมซัลเฟตถูกใส่เข้าไปในอิเล็กโทรไลต์เพื่อเพิ่มการนำไฟฟ้าของสารละลาย ค่าการนำไฟฟ้าของสารละลายโซเดียมสูงขึ้น แต่เมื่อมีแมกนีเซียมซัลเฟตจะตกตะกอนที่ตกตะกอนที่เบากว่า นุ่มกว่า และขัดเงาได้ง่ายเมื่อมีแมกนีเซียมซัลเฟต
อิเล็กโทรไลต์นิกเกิลมีความอ่อนไหวมากแม้กระทั่งกับ การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยความเป็นกรด ต้องใช้สารประกอบบัฟเฟอร์เพื่อรักษา pH ภายในขอบเขตที่กำหนด กรดบอริกถูกใช้เป็นสารประกอบที่ป้องกันการเปลี่ยนแปลงความเป็นกรดของอิเล็กโทรไลต์อย่างรวดเร็ว
เพื่ออำนวยความสะดวกในการละลายของแอโนด เกลือโซเดียมคลอไรด์จะถูกนำเข้าไปในอ่าง
สำหรับการเตรียมอิเล็กโทรไลต์ซัลเฟต การชุบนิกเกิลต้องละลายในภาชนะแยกต่างหากใน น้ำร้อนส่วนประกอบทั้งหมด หลังจากการตกตะกอน สารละลายจะถูกกรองลงในอ่างที่ใช้งานได้ สารละลายผสมกัน จะมีการตรวจสอบ pH ของอิเล็กโทรไลต์ และหากจำเป็น ให้แก้ไขด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ 3% หรือสารละลายกรดซัลฟิวริก 5% จากนั้นอิเล็กโทรไลต์จะถูกปรับด้วยน้ำให้ได้ปริมาตรที่ต้องการ ในที่ที่มีสิ่งสกปรก จำเป็นต้องศึกษาอิเล็กโทรไลต์ก่อนเริ่มการทำงาน เนื่องจากอิเล็กโทรไลต์นิกเกิลมีความไวต่อสิ่งเจือปนจากต่างประเทศอย่างมาก ทั้งแบบอินทรีย์และอนินทรีย์
ข้อบกพร่องระหว่างการทำงานของอิเล็กโทรไลต์นิกเกิลสดใสและวิธีการกำจัดแสดงไว้ในตารางที่ 1
ตารางที่ 1. ข้อบกพร่องในการทำงานของอิเล็กโทรไลต์นิกเกิลซัลเฟตและวิธีการกำจัด
| ข้อบกพร่อง | สาเหตุของข้อบกพร่อง | การเยียวยา |
| นิกเกิลไม่ตกตะกอน การปล่อยไฮโดรเจนอย่างมากมาย | pH ต่ำ | ปรับ pH ด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ 3% |
| ชุบนิกเกิลบางส่วน | ชิ้นส่วนที่เสื่อมสภาพไม่ดี | ปรับปรุงการเตรียมตัวของคุณ |
| ตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องของแอโนด | กระจายแอโนดอย่างสม่ำเสมอ | |
| ชิ้นส่วนปกป้องซึ่งกันและกัน | เปลี่ยนการจัดวางชิ้นส่วนในอ่าง | |
| สารเคลือบมี สีเทา | การปรากฏตัวของเกลือทองแดงในอิเล็กโทรไลต์ | ทำความสะอาดอิเล็กโทรไลต์จากทองแดง |
| เคลือบแตกร้าว | บำบัดอิเล็กโทรไลต์ด้วยถ่านกัมมันต์และทำงานกับกระแสไฟฟ้า | |
| การปรากฏตัวของเหล็กเจือปน | ทำความสะอาดอิเล็กโทรไลต์จากเตารีด | |
| pH ต่ำ | ปรับ pH | |
| การก่อตัวของหลุม | การปนเปื้อนของอิเล็กโทรไลต์ สารประกอบอินทรีย์ | หาอิเล็กโทรไลต์ |
| ได้รับการแต่งตั้ง pH ต่ำ | ปรับ pH | |
| การผสมที่อ่อนแอ | ปรับปรุงการผสม | |
| การปรากฏตัวของริ้วสีดำหรือสีน้ำตาลบนสารเคลือบ | การปรากฏตัวของสิ่งสกปรกสังกะสี | ทำให้อิเล็กโทรไลต์บริสุทธิ์จากสังกะสี |
| การก่อตัวของเดนไดรต์ที่ขอบของชิ้นส่วนต่างๆ | ความหนาแน่นสูงปัจจุบัน | ลดความหนาแน่นกระแส |
| กระบวนการชุบนิเกิลที่ใช้เวลานานเกินไป | แนะนำชั้นทองแดงระดับกลางหรือลดเวลาอิเล็กโทรลิซิส | |
| แอโนดเคลือบด้วยฟิล์มสีน้ำตาลหรือสีดำ | ความหนาแน่นกระแสแอโนดสูง | เพิ่มพื้นผิวของแอโนด |
| ความเข้มข้นต่ำของโซเดียมคลอไรด์ | เพิ่มโซเดียมคลอไรด์ 2-3 กรัม/ลิตร |
ในการชุบนิกเกิลจะใช้แอโนดรีดร้อนและแอโนดที่ไม่ผ่านการพาสซีฟ แอโนดยังใช้ในรูปแบบของเพลต (การ์ด) ซึ่งบรรจุลงในตะกร้าไททาเนียมที่หุ้มไว้ ขั้วบวกของการ์ดมีส่วนทำให้เกิดการละลายของนิกเกิลอย่างสม่ำเสมอ เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของอิเล็กโทรไลต์ด้วยกากตะกอนแอโนด ควรปิดนิเกิลแอโนดในผ้าคลุม ซึ่งต้องเตรียมสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 2-10% ไว้ล่วงหน้า
อัตราส่วนของพื้นผิวแอโนดต่อแคโทดระหว่างอิเล็กโทรลิซิสคือ 2: 1
ชุบนิกเกิล ชิ้นส่วนเล็กๆดำเนินการในอ่างระฆังและกลอง เมื่อชุบนิกเกิลในอ่างระฆัง เกลือคลอไรด์ในอิเล็กโทรไลต์ที่เพิ่มขึ้นจะใช้เพื่อป้องกันการทู่ของแอโนด ซึ่งอาจเกิดขึ้นเนื่องจากพื้นผิวของแอโนดและแคโทดไม่ตรงกัน อันเป็นผลมาจากความเข้มข้นของนิกเกิล ในอิเล็กโทรไลต์ลดลงและค่า pH ลดลง มันสามารถบรรลุขอบเขตที่การสะสมของนิกเกิลสิ้นสุดลงโดยสิ้นเชิง ข้อเสียเมื่อทำงานในระฆังและกลองก็คือการกักเก็บอิเล็กโทรไลต์ขนาดใหญ่ที่มีชิ้นส่วนจากอ่างอาบน้ำ อัตราการสูญเสียจำเพาะในกรณีนี้มีตั้งแต่ 220 ถึง 370 มล./ม. 2
อิเล็กโทรไลต์นิกเกิลสดใส
สำหรับการตกแต่งในเชิงป้องกันและการตกแต่งของชิ้นส่วน มีการใช้สารเคลือบนิกเกิลแบบเงาและแบบกระจกซึ่งได้โดยตรงจากอิเล็กโทรไลต์ที่มีสารเพิ่มความสว่างโดยตรง องค์ประกอบอิเล็กโทรไลต์และโหมดการชุบนิกเกิล:
นิกเกิลซัลเฟต - 280-300 g/l
นิกเกิลคลอไรด์ - 50-60 g/l
กรดบอริก - 25-40 g/l
ขัณฑสกร 1-2 กรัม/ลิตร
1,4-butyndiol - 0.15-0.18 มล. / l
พธาลิไมด์ 0.02-0.04 ก./ล.
pH = 4-4.8
อุณหภูมิ = 50-60 องศาเซลเซียส
ความหนาแน่นกระแส = 3-8 A / dm 2
เพื่อให้ได้ผิวเคลือบนิกเกิลมันวาว อิเล็กโทรไลต์กับสารเพิ่มความสว่างอื่นๆ ยังใช้: คลอรามีนบี โพรพาร์จิลแอลกอฮอล์ เบนโซซัลฟาไมด์ ฯลฯ
เมื่อใช้การเคลือบที่ยอดเยี่ยม จำเป็นต้องมีการผสมอิเล็กโทรไลต์อย่างเข้มข้นกับอากาศอัด โดยควรใช้ร่วมกับการแกว่งของแท่งแคโทด รวมถึงการกรองอิเล็กโทรไลต์อย่างต่อเนื่อง
อิเล็กโทรไลต์เตรียมดังนี้ ในน้ำกลั่นหรือน้ำร้อนที่ปราศจากไอออน (80-90 องศาเซลเซียส) กรดซัลฟิวริกและนิกเกิลคลอไรด์ กรดบอริกจะละลายด้วยการกวน อิเล็กโทรไลต์ที่นำไปสู่ปริมาตรการทำงานกับน้ำจะต้องผ่านกระบวนการทางเคมีและการทำให้บริสุทธิ์แบบคัดเลือก ในการกำจัดทองแดงและสังกะสี อิเล็กโทรไลต์จะถูกทำให้เป็นกรดด้วยกรดซัลฟิวริกเป็น pH 2-3 แคโทดของพื้นที่ขนาดใหญ่ที่ทำจากเหล็กลูกฟูกจะถูกแขวนไว้ และอิเล็กโทรไลต์จะทำงานผ่านเป็นเวลาหนึ่งวันที่อุณหภูมิ 50-60 องศาเซลเซียส กวน ด้วยอากาศอัด ความหนาแน่นกระแสคือ 0.1-0.3 A / dm 2 จากนั้น pH ของสารละลายจะถูกปรับเป็น 5.0-5.5 หลังจากนั้นโปแตสเซียมเปอร์แมงกาเนต (2 ก./ล.) หรือสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 30% (2 มล./ล.) จะถูกใส่เข้าไป
กวนสารละลายเป็นเวลา 30 นาที เติมถ่านกัมมันต์ 3 กรัม/ลิตรที่บำบัดด้วยกรดซัลฟิวริก และอิเล็กโทรไลต์ผสม 3-4 กับ อัดอากาศ. สารละลายตกตะกอนเป็นเวลา 7-12 ชั่วโมงจากนั้นจึงกรองลงในอ่างทำงาน
สารเพิ่มความสดใสถูกนำเข้าสู่อิเล็กโทรไลต์บริสุทธิ์: ขัณฑสกรและ 1,4-บิวตินไดออลโดยตรง, ฟทาลิไมด์ - ก่อนหน้านี้ถูกละลายในอิเล็กโทรไลต์จำนวนเล็กน้อยที่ให้ความร้อนถึง 70-80 ° C ค่า pH จะถูกปรับเป็นค่าที่ต้องการและเริ่มทำงาน ปริมาณการใช้สารเพิ่มความสดใสเมื่อปรับอิเล็กโทรไลต์คือ: ขัณฑสกร 0.01-0.012 ก./(AH); 1,4-บิวทิออล (สารละลาย 35%) 0.7-0.8 มล. / (A. h); phthalimide 0.003-0.005 g/(A.h).
ข้อบกพร่องระหว่างการทำงานของอิเล็กโทรไลต์นิกเกิลสดใสและวิธีการกำจัดแสดงไว้ในตารางที่ 2
ตารางที่ 2 ข้อบกพร่องในการทำงานของอิเล็กโทรไลต์นิกเกิลสดใสและวิธีการกำจัด
| ข้อบกพร่อง | สาเหตุของข้อบกพร่อง | การเยียวยา |
|
เคลือบเงาไม่เพียงพอ |
สารเพิ่มความสดใสความเข้มข้นต่ำ | แนะนำสารเพิ่มความสดใส |
| ความหนาแน่นกระแสและ pH ที่ระบุไม่ถูกรักษาไว้ | ปรับความหนาแน่นกระแสและ pH | |
| อิเล็กโทรไลต์มีสิ่งเจือปนของโลหะหนัก | ทำการเลือกอิเล็กโทรไลต์ให้บริสุทธิ์ที่ความหนาแน่นกระแสไฟต่ำ | |
| Pitting | การปรากฏตัวของเหล็กเจือปนในอิเล็กโทรไลต์ | ทำให้อิเล็กโทรไลต์บริสุทธิ์และแนะนำสารเติมแต่งป้องกันการเป็นรูพรุน |
| ผสมไม่เพียงพอ | เพิ่มการผสมอากาศ | |
| อุณหภูมิอิเล็กโทรไลต์ต่ำ | เพิ่มอุณหภูมิของอิเล็กโทรไลต์ | |
| ฝนที่เปราะบาง | การปนเปื้อนของอิเล็กโทรไลต์ด้วยสารประกอบอินทรีย์ | ทำให้อิเล็กโทรไลต์บริสุทธิ์ด้วยถ่านกัมมันต์ |
| ลดเนื้อหาของ 1,4-butyndiol | แนะนำอาหารเสริม 1,4-บิวตินไดออล |
เราได้ย้ายไปที่ สำนักงานใหม่- อาคารที่อยู่ติดกัน ให้ความสนใจกับแผนที่ในส่วนการติดต่อ
งดใช้เคลือบสูญญากาศชั่วคราว
เนื่องจากความทันสมัยของส่วนการเคลือบแบบสุญญากาศ เราจึงไม่ทำงานการทับถมแบบสุญญากาศเป็นการชั่วคราว
ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO 9000
ระบบการจัดการคุณภาพในบริษัทของเราสอดคล้องกับ ISO 9000
การใช้ไททาเนียมไนไตรด์
เราใช้ไททาเนียมไนไตรด์ (TiN) โดยการสะสมสูญญากาศกับผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดไม่เกิน 2500x2500x2500 มม.
ทองเหลืองและบรอนซิ่ง
มันเป็นไปได้ที่จะทำงานเกี่ยวกับการตกแต่งของทองเหลืองและทองแดง
ข่าวดี! เราย้าย!
เนื่องด้วยการขยายการผลิตที่รอคอยมายาวนาน เราจึงย้ายไปยังไซต์ใหม่ในบาลาชิคา เพื่อความสะดวกของคุณ - เป็นไปได้ที่จะดำเนินการรวบรวม / จัดส่งชิ้นส่วนโดยยานพาหนะของเรา!
พันธมิตร
H - ชุบนิกเกิล
- รหัสการเคลือบ: N, N.b. , Khim.N.tv, Khim.N, N.m.ch.
- เหล็กกล้าที่ใช้งานได้: ใดๆ รวมถึงอะลูมิเนียมและไททาเนียมอัลลอยด์
- ขนาดสินค้า : สูงสุด 1000x1000x1000 mm. รับน้ำหนักได้ถึง 3 ตัน
- การใช้สารเคลือบกับผลิตภัณฑ์ที่มีความซับซ้อนใดๆ
- QCD, หนังสือเดินทางที่มีคุณภาพ, ทำงานภายใต้คำสั่งป้องกันประเทศ
ข้อมูลทั่วไป
การชุบนิกเกิลเป็นกระบวนการของการชุบด้วยไฟฟ้าหรือการสะสมทางเคมีของนิกเกิลที่มีความหนาตั้งแต่ 1 µm ถึง 100 µm
การเคลือบนิกเกิลมีความต้านทานการกัดกร่อนสูง มีความแข็งสูงและมีคุณสมบัติการตกแต่งที่ดี
จุดหลอมเหลวของนิกเกิล: 1445 องศาเซลเซียส
ความแข็งระดับไมโครของการเคลือบนิกเกิล: สูงถึง 500 HV (เคมี 800 HV)
ขอบเขตการใช้งานสำหรับชิ้นส่วนชุบนิกเกิลขึ้นอยู่กับว่าการเคลือบนิกเกิลถูกใช้เป็นผิวสำเร็จหรือไม่ หรือการเคลือบนิกเกิลจะทำหน้าที่เป็นชั้นย่อย (พื้นผิว) สำหรับการเคลือบด้วยไฟฟ้าอื่นๆ
การเคลือบนิกเกิลสามารถใช้ได้กับโลหะเกือบทั้งหมด
พื้นที่หลักของการชุบด้วยไฟฟ้าและเคมีชุบนิกเกิล:
การใช้นิกเกิลเป็นการเคลือบแบบสแตนด์อโลน
- เพื่อการตกแต่ง
การเคลือบนิกเกิลมีผิวเคลือบกระจกที่ดีและไม่ทำให้เสื่อมเสียในอากาศ การเคลือบผิวสามารถทนต่อการใช้งานในสภาพบรรยากาศได้ดีเนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูง มักชุบนิกเกิล ของตกแต่ง,รั้ว,อุปกรณ์และเครื่องมือ. - เพื่อวัตถุประสงค์ทางเทคนิค
สำหรับป้องกันการกัดกร่อนของหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าหรือกลไกที่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น เช่นเดียวกับการเคลือบสำหรับการบัดกรี ในอุตสาหกรรมแว่นตา กระบวนการชุบนิกเกิลดำเป็นที่แพร่หลาย
- แทนการชุบโครเมียม
ในบางกรณี เป็นไปได้ที่จะแทนที่สารเคลือบโครเมียมด้วยสารเคลือบนิกเกิล เนื่องจากปัญหาทางเทคโนโลยีในการใช้โครเมียมกับผลิตภัณฑ์ที่มีรูปทรงพื้นผิวที่ซับซ้อน หากเลือกคุณสมบัติของโหมดการเคลือบและการใช้งานอย่างถูกต้อง ความแตกต่างในอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์เคลือบอาจแทบมองไม่เห็น (ส่วนประกอบและชิ้นส่วน เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆรวมทั้งสำหรับอุตสาหกรรมอาหาร)
การใช้นิกเกิลร่วมกับการชุบด้วยไฟฟ้าอื่นๆ
- เมื่อใช้สารเคลือบป้องกันและตกแต่งหลายชั้น
โดยทั่วไปแล้วจะรวมกับทองแดงและโครเมียม (การชุบทองแดง การชุบนิเกิล การชุบโครเมียม) และโลหะอื่นๆ เป็นชั้นกลางเพื่อเพิ่มความแวววาวของการชุบโครเมียม ตลอดจนการป้องกันการกัดกร่อนและเพื่อป้องกันไม่ให้ทองแดงแพร่กระจายผ่านรูพรุนของโครเมียมไปยัง พื้นผิวซึ่งอาจนำไปสู่การปรากฏตัวของจุดสีแดงบนสารเคลือบโครเมียมในเวลาอันสั้น
ตัวอย่างชิ้นงานชุบนิกเกิล
เทคโนโลยีการชุบนิกเกิล
ในระหว่างการสะสมของนิกเกิลด้วยไฟฟ้าเคมีบนแคโทด สองกระบวนการหลักเกิดขึ้น: Ni 2+ + 2e - → Ni และ 2Н + + 2е - → Н 2 .
ผลของการปล่อยไฮโดรเจนไอออน ความเข้มข้นของไอออนในชั้นแคโทดจะลดลง กล่าวคือ อิเล็กโทรไลต์จะกลายเป็นด่าง ในกรณีนี้ เกลือนิกเกิลพื้นฐานสามารถเกิดขึ้นได้ ซึ่งส่งผลต่อโครงสร้างและคุณสมบัติทางกลของการเคลือบนิกเกิล การปล่อยไฮโดรเจนยังทำให้เกิดหลุม ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ฟองไฮโดรเจนที่เกาะอยู่บนพื้นผิวแคโทด ป้องกันไม่ให้ปล่อยไอออนนิกเกิลในสถานที่เหล่านี้ หลุมก่อตัวบนสารเคลือบและตะกอนสูญเสียลักษณะการตกแต่ง
ในการต่อสู้กับหลุมบ่อ มีการใช้สารที่ช่วยลดแรงตึงผิวที่ส่วนต่อประสานระหว่างโลหะกับสารละลาย
นิกเกิลจะเกิดปฏิกิริยาง่ายในระหว่างการละลายแบบขั้วบวก เมื่อแอโนดกลายเป็นแอโนดในอิเล็กโทรไลต์ ความเข้มข้นของไอออนนิกเกิลจะลดลงและความเข้มข้นของไอออนไฮโดรเจนจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพในปัจจุบันลดลงและคุณภาพของตะกอนลดลง เพื่อป้องกันการทู่ของแอโนด ตัวกระตุ้นจะถูกนำเข้าสู่อิเล็กโทรไลต์การชุบนิกเกิล ตัวกระตุ้นดังกล่าวคือคลอไรด์ไอออนซึ่งถูกนำเข้าสู่อิเล็กโทรไลต์ในรูปของนิกเกิลคลอไรด์หรือโซเดียมคลอไรด์
อิเล็กโทรไลต์ชุบนิกเกิลซัลเฟตใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด อิเล็กโทรไลต์เหล่านี้มีความเสถียรในการทำงาน โดยสามารถใช้งานได้นานหลายปีโดยไม่ต้องเปลี่ยน องค์ประกอบของอิเล็กโทรไลต์และโหมดการชุบนิกเกิลบางส่วน:
| สารประกอบ | อิเล็กโทรไลต์ #1 | อิเล็กโทรไลต์ #2 | อิเล็กโทรไลต์ #3 |
| นิกเกิลซัลเฟต | 280-300 | 400-420 | |
| โซเดียมซัลเฟต | 50-70 | - | - |
| แมกนีเซียมซัลเฟต | 30-50 | 50-60 | - |
| กรดบอริก | 25-30 | 25-40 | 25-40 |
| เกลือแกง | 5-10 | 5-10 | - |
| โซเดียมฟลูออไรด์ | - | - | 2-3 |
| อุณหภูมิ °C | 15-25 | 30-40 | 50-60 |
| ความหนาแน่นกระแส A/dm2 | 0,5-0,8 | 2-4 | 5-10 |
| pH | 5,0-5,5 | 3-5 | 2-3 |
โซเดียมซัลเฟตและแมกนีเซียมซัลเฟตถูกใส่เข้าไปในอิเล็กโทรไลต์เพื่อเพิ่มการนำไฟฟ้าของสารละลาย ค่าการนำไฟฟ้าของสารละลายโซเดียมสูงขึ้น แต่เมื่อมีแมกนีเซียมซัลเฟตจะตกตะกอนที่ตกตะกอนที่เบากว่า นุ่มกว่า และขัดเงาได้ง่ายเมื่อมีแมกนีเซียมซัลเฟต
อิเล็กโทรไลต์นิกเกิลมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของความเป็นกรด ต้องใช้สารประกอบบัฟเฟอร์เพื่อรักษา pH ภายในขอบเขตที่กำหนด กรดบอริกถูกใช้เป็นสารประกอบที่ป้องกันการเปลี่ยนแปลงความเป็นกรดของอิเล็กโทรไลต์อย่างรวดเร็ว
เพื่ออำนวยความสะดวกในการละลายของแอโนด เกลือโซเดียมคลอไรด์จะถูกนำเข้าไปในอ่าง
สำหรับการเตรียมอิเล็กโทรไลต์นิกเกิลซัลเฟต จำเป็นต้องละลายส่วนประกอบทั้งหมดในภาชนะที่แยกจากกันในน้ำร้อน หลังจากการตกตะกอน สารละลายจะถูกกรองลงในอ่างที่ใช้งานได้ สารละลายผสมกัน จะมีการตรวจสอบ pH ของอิเล็กโทรไลต์ และหากจำเป็น ให้แก้ไขด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ 3% หรือสารละลายกรดซัลฟิวริก 5% จากนั้นอิเล็กโทรไลต์จะถูกปรับด้วยน้ำให้ได้ปริมาตรที่ต้องการ
ในที่ที่มีสิ่งสกปรก จำเป็นต้องศึกษาอิเล็กโทรไลต์ก่อนเริ่มการทำงาน เนื่องจากอิเล็กโทรไลต์นิกเกิลมีความไวต่อสิ่งเจือปนจากต่างประเทศอย่างมาก ทั้งแบบอินทรีย์และอนินทรีย์
ข้อบกพร่องระหว่างการทำงานของอิเล็กโทรไลต์นิกเกิลสดใสและวิธีการกำจัดแสดงไว้ในตารางที่ 1
ตารางที่ 1. ข้อบกพร่องในการทำงานของอิเล็กโทรไลต์นิกเกิลซัลเฟตและวิธีการกำจัด
| ข้อบกพร่อง | สาเหตุของข้อบกพร่อง | การเยียวยา |
| นิกเกิลไม่ตกตะกอน การปล่อยไฮโดรเจนอย่างมากมาย | pH ต่ำ | ปรับ pH ด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ 3% |
| ชุบนิกเกิลบางส่วน | ชิ้นส่วนที่เสื่อมสภาพไม่ดี | ปรับปรุงการเตรียมตัวของคุณ |
| ตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องของแอโนด | กระจายแอโนดอย่างสม่ำเสมอ | |
| ชิ้นส่วนปกป้องซึ่งกันและกัน | เปลี่ยนการจัดวางชิ้นส่วนในอ่าง | |
| เคลือบเป็นสีเทา | การปรากฏตัวของเกลือทองแดงในอิเล็กโทรไลต์ | ทำความสะอาดอิเล็กโทรไลต์จากทองแดง |
| เคลือบแตกร้าว | บำบัดอิเล็กโทรไลต์ด้วยถ่านกัมมันต์และทำงานกับกระแสไฟฟ้า | |
| การปรากฏตัวของเหล็กเจือปน | ทำความสะอาดอิเล็กโทรไลต์จากเตารีด | |
| pH ต่ำ | ปรับ pH | |
| การก่อตัวของหลุม | การปนเปื้อนของอิเล็กโทรไลต์ด้วยสารประกอบอินทรีย์ | หาอิเล็กโทรไลต์ |
| ได้รับการแต่งตั้ง pH ต่ำ | ปรับ pH | |
| การผสมที่อ่อนแอ | ปรับปรุงการผสม | |
| การปรากฏตัวของริ้วสีดำหรือสีน้ำตาลบนสารเคลือบ | การปรากฏตัวของสิ่งสกปรกสังกะสี | ทำให้อิเล็กโทรไลต์บริสุทธิ์จากสังกะสี |
| การก่อตัวของเดนไดรต์ที่ขอบของชิ้นส่วนต่างๆ | ความหนาแน่นกระแสสูง | ลดความหนาแน่นกระแส |
| กระบวนการชุบนิเกิลที่ใช้เวลานานเกินไป | แนะนำชั้นทองแดงระดับกลางหรือลดเวลาอิเล็กโทรลิซิส | |
| แอโนดเคลือบด้วยฟิล์มสีน้ำตาลหรือสีดำ | ความหนาแน่นกระแสแอโนดสูง | เพิ่มพื้นผิวของแอโนด |
| ความเข้มข้นต่ำของโซเดียมคลอไรด์ | เพิ่มโซเดียมคลอไรด์ 2-3 กรัม/ลิตร |
ในการชุบนิกเกิลจะใช้แอโนดรีดร้อนและแอโนดที่ไม่ผ่านการพาสซีฟ แอโนดยังใช้ในรูปแบบของเพลต (การ์ด) ซึ่งบรรจุลงในตะกร้าไททาเนียมที่หุ้มไว้ ขั้วบวกของการ์ดมีส่วนทำให้เกิดการละลายของนิกเกิลอย่างสม่ำเสมอ เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของอิเล็กโทรไลต์ด้วยกากตะกอนแอโนด ควรปิดนิเกิลแอโนดในผ้าคลุม ซึ่งต้องเตรียมสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 2-10% ไว้ล่วงหน้า
อัตราส่วนของพื้นผิวแอโนดต่อแคโทดระหว่างอิเล็กโทรลิซิสคือ 2: 1
การชุบนิกเกิลของชิ้นส่วนขนาดเล็กจะดำเนินการในอ่างระฆังและกลอง เมื่อชุบนิกเกิลในอ่างระฆัง เกลือคลอไรด์ในอิเล็กโทรไลต์ที่เพิ่มขึ้นจะใช้เพื่อป้องกันการทู่ของแอโนด ซึ่งอาจเกิดขึ้นเนื่องจากพื้นผิวของแอโนดและแคโทดไม่ตรงกัน อันเป็นผลมาจากความเข้มข้นของนิกเกิล ในอิเล็กโทรไลต์ลดลงและค่า pH ลดลง มันสามารถบรรลุขอบเขตที่การสะสมของนิกเกิลสิ้นสุดลงโดยสิ้นเชิง ข้อเสียเมื่อทำงานในระฆังและกลองก็คือการกักเก็บอิเล็กโทรไลต์ขนาดใหญ่ที่มีชิ้นส่วนจากอ่างอาบน้ำ อัตราการสูญเสียจำเพาะในกรณีนี้มีตั้งแต่ 220 ถึง 370 มล./ม. 2
สำหรับการตกแต่งในเชิงป้องกันและการตกแต่งของชิ้นส่วน มีการใช้สารเคลือบนิกเกิลแบบเงาและแบบกระจกซึ่งได้โดยตรงจากอิเล็กโทรไลต์ที่มีสารเพิ่มความสว่างโดยตรง องค์ประกอบอิเล็กโทรไลต์และโหมดการชุบนิกเกิล:
นิกเกิลซัลเฟต - 280-300 g/l
นิกเกิลคลอไรด์ - 50-60 g/l
กรดบอริก - 25-40 g/l
ขัณฑสกร 1-2 กรัม/ลิตร
1,4-butyndiol - 0.15-0.18 มล. / l
พธาลิไมด์ 0.02-0.04 ก./ล.
pH = 4-4.8
อุณหภูมิ = 50-60 องศาเซลเซียส
ความหนาแน่นกระแส = 3-8 A / dm 2
เพื่อให้ได้ผิวเคลือบนิกเกิลมันวาว อิเล็กโทรไลต์กับสารเพิ่มความสว่างอื่นๆ ยังใช้: คลอรามีนบี โพรพาร์จิลแอลกอฮอล์ เบนโซซัลฟาไมด์ ฯลฯ
เมื่อใช้การเคลือบที่ยอดเยี่ยม จำเป็นต้องมีการผสมอิเล็กโทรไลต์อย่างเข้มข้นกับอากาศอัด โดยควรใช้ร่วมกับการแกว่งของแท่งแคโทด รวมถึงการกรองอิเล็กโทรไลต์อย่างต่อเนื่อง
อิเล็กโทรไลต์เตรียมดังนี้ ในน้ำกลั่นหรือน้ำร้อนที่ปราศจากไอออน (80-90 องศาเซลเซียส) กรดซัลฟิวริกและนิกเกิลคลอไรด์ กรดบอริกจะละลายด้วยการกวน อิเล็กโทรไลต์ที่นำไปสู่ปริมาตรการทำงานกับน้ำจะต้องผ่านกระบวนการทางเคมีและการทำให้บริสุทธิ์แบบคัดเลือก
ในการกำจัดทองแดงและสังกะสี อิเล็กโทรไลต์จะถูกทำให้เป็นกรดด้วยกรดซัลฟิวริกเป็น pH 2-3 แคโทดของพื้นที่ขนาดใหญ่ที่ทำจากเหล็กลูกฟูกจะถูกแขวนไว้ และอิเล็กโทรไลต์จะทำงานผ่านเป็นเวลาหนึ่งวันที่อุณหภูมิ 50-60 องศาเซลเซียส กวน ด้วยอากาศอัด ความหนาแน่นกระแสคือ 0.1-0.3 A / dm 2 จากนั้น pH ของสารละลายจะถูกปรับเป็น 5.0-5.5 หลังจากนั้นโปแตสเซียมเปอร์แมงกาเนต (2 ก./ล.) หรือสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 30% (2 มล./ล.) จะถูกใส่เข้าไป
กวนสารละลายเป็นเวลา 30 นาที เติมถ่านกัมมันต์ 3 กรัม/ลิตรที่บำบัดด้วยกรดซัลฟิวริก และอิเล็กโทรไลต์ผสม 3-4 กับอากาศอัด สารละลายตกตะกอนเป็นเวลา 7-12 ชั่วโมงจากนั้นจึงกรองลงในอ่างทำงาน
สารเพิ่มความสดใสถูกนำเข้าสู่อิเล็กโทรไลต์บริสุทธิ์: ขัณฑสกรและ 1,4-บิวตินไดออลโดยตรง, ฟทาลิไมด์ - ก่อนหน้านี้ถูกละลายในอิเล็กโทรไลต์จำนวนเล็กน้อยที่ให้ความร้อนถึง 70-80 ° C ค่า pH จะถูกปรับเป็นค่าที่ต้องการและเริ่มทำงาน ปริมาณการใช้สารเพิ่มความสดใสเมื่อปรับอิเล็กโทรไลต์คือ: ขัณฑสกร 0.01-0.012 ก./(AH); 1,4-บิวทิออล (สารละลาย 35%) 0.7-0.8 มล. / (A. h); phthalimide 0.003-0.005 g/(A.h).
ข้อบกพร่องระหว่างการทำงานของอิเล็กโทรไลต์นิกเกิลสดใสและวิธีการกำจัดแสดงไว้ในตารางที่ 2
ตารางที่ 2 ข้อบกพร่องในการทำงานของอิเล็กโทรไลต์นิกเกิลสดใสและวิธีการกำจัด
| ข้อบกพร่อง | สาเหตุของข้อบกพร่อง | การเยียวยา |
|
เคลือบเงาไม่เพียงพอ |
สารเพิ่มความสดใสความเข้มข้นต่ำ | แนะนำสารเพิ่มความสดใส |
| ความหนาแน่นกระแสและ pH ที่ระบุไม่ถูกรักษาไว้ | ปรับความหนาแน่นกระแสและ pH | |
|
สีเคลือบเข้มและ/หรือจุดด่างดำ |
อิเล็กโทรไลต์มีสิ่งเจือปนของโลหะหนัก | ทำการเลือกอิเล็กโทรไลต์ให้บริสุทธิ์ที่ความหนาแน่นกระแสไฟต่ำ |
| Pitting | การปรากฏตัวของเหล็กเจือปนในอิเล็กโทรไลต์ | ทำให้อิเล็กโทรไลต์บริสุทธิ์และแนะนำสารเติมแต่งป้องกันการเป็นรูพรุน |
| ผสมไม่เพียงพอ | เพิ่มการผสมอากาศ | |
| อุณหภูมิอิเล็กโทรไลต์ต่ำ | เพิ่มอุณหภูมิของอิเล็กโทรไลต์ | |
| ฝนที่เปราะบาง | การปนเปื้อนของอิเล็กโทรไลต์ด้วยสารประกอบอินทรีย์ | ทำให้อิเล็กโทรไลต์บริสุทธิ์ด้วยถ่านกัมมันต์ |
| ลดเนื้อหาของ 1,4-butyndiol | แนะนำอาหารเสริม 1,4-บิวตินไดออล |
การชุบนิกเกิลหลายชั้นใช้เพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของการเคลือบนิกเกิลเมื่อเทียบกับการเคลือบชั้นเดียว
สิ่งนี้ทำได้โดยการสะสมชั้นนิกเกิลตามลำดับจากอิเล็กโทรไลต์หลายตัวที่มีคุณสมบัติทางเคมีกายภาพที่แตกต่างกันของสารเคลือบ สารเคลือบนิกเกิลหลายชั้นประกอบด้วย: ไบ-นิกเกิล, ไตร-นิกเกิล, ซีล-นิกเกิล
ความต้านทานการกัดกร่อนของสารเคลือบไบ-นิกเกิลสูงกว่าการเคลือบแบบชั้นเดียว 1.5-2 ร่อง แนะนำให้ใช้แทนการเคลือบนิกเกิลแบบด้านและแบบด้านเดียว
เพื่อให้ได้ความต้านทานการกัดกร่อนสูง ชั้นแรกของนิกเกิล (ด้านหรือกึ่งสว่าง) ซึ่งอย่างน้อย 1/2 - 2/3 ของความหนาทั้งหมดของสารเคลือบที่สะสมจากอิเล็กโทรไลต์มาตรฐานจะไม่มีกำมะถัน ชั้นนิกเกิลที่สองถูกสะสมจากอิเล็กโทรไลต์นิกเกิลสว่าง กำมะถันที่มีอยู่ในสารเพิ่มความสดใสอินทรีย์เป็นส่วนหนึ่งของการเคลือบนิกเกิล ในขณะที่ศักย์ไฟฟ้าของชั้นเงาที่สองจะเปลี่ยน 60-80 mV ไปสู่ค่าอิเล็กโตรเนกาทีฟเมื่อเทียบกับชั้นแรก ดังนั้นชั้นนิกเกิลที่แวววาวจึงกลายเป็นแอโนดในคู่กัลวานิกและปกป้องชั้นแรกจากการกัดกร่อน
การชุบนิกเกิลสามชั้นมีความต้านทานการกัดกร่อนสูงสุด ด้วยวิธีนี้ หลังจากการสะสมของนิกเกิลชั้นแรกจากอิเล็กโทรไลต์เดียวกันกับการชุบนิกเกิลสองชั้น ชั้นกลางของนิกเกิลจะถูกสะสมจากอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งรวมถึงสารเติมแต่งพิเศษที่ประกอบด้วยกำมะถันที่ช่วยให้การรวมของขนาดใหญ่ ปริมาณกำมะถัน (0.15-0.20%) ในองค์ประกอบของชั้นนิกเกิลระดับกลาง จากนั้นจึงใช้อิเล็กโทรไลต์ชั้นบนสุดที่สามเพื่อให้ได้พื้นผิวที่มีความมันวาวสูง ในกรณีนี้ ชั้นกลางซึ่งได้รับศักย์ไฟฟ้าสูงสุด ปกป้องชั้นนิกเกิลที่สัมผัสกับมันจากการกัดกร่อน
ในอุตสาหกรรมยานยนต์ ใช้การชุบนิกเกิลสองชั้นของประเภทซีล-นิกเกิล ชั้นแรกของนิกเกิลถูกนำไปใช้จากอิเล็กโทรไลต์นิกเกิลสดใส จากนั้นชิ้นส่วนจะถูกถ่ายโอนไปยังอิเล็กโทรไลต์ตัวที่สองซึ่งมีการสะสมของซิล-นิกเกิล ผงดินขาวที่มีการกระจายตัวสูงที่ไม่นำไฟฟ้าถูกนำมาใช้ในองค์ประกอบของอิเล็กโทรไลต์นี้ในปริมาณ 0.3-2.0 ก./ลิตร อุณหภูมิ 50-60 องศาเซลเซียส ความหนาแน่นกระแส 3-4 A/dm 2 กระบวนการนี้ดำเนินการโดยไม่มีการกรองอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้แน่ใจว่ามีการกระจายอนุภาคดินขาวอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งปริมาตรของอิเล็กโทรไลต์ จึงใช้การผสมอากาศแบบเข้มข้น ชั้น Sil-Nickel เพิ่มความต้านทานการสึกหรอของสารเคลือบและมีความต้านทานการกัดกร่อนสูง
ใช้ Sil-nickel เป็นชั้นสุดท้ายก่อนโครเมียมในการเคลือบป้องกันและตกแต่ง เนื่องจากอนุภาคเฉื่อยมีการกระจายตัวสูง ชั้นบางซิล-นิกเกิล (1-2 ไมครอน) จะไม่เปลี่ยนลักษณะการตกแต่งของพื้นผิวที่เคลือบด้วยนิกเกิลเป็นมันเงา และด้วยการชุบโครเมียมตามมาจะช่วยให้ได้โครเมียมที่มีรูพรุน ซึ่งจะช่วยเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อนของสารเคลือบ
สารเคลือบนิกเกิลที่มีข้อบกพร่องจะถูกลบออกโดยการละลายแบบขั้วบวกของนิกเกิลในอิเล็กโทรไลต์ที่ประกอบด้วยกรดซัลฟิวริกเจือจางให้มีความหนาแน่น 1.5-1.6.103 กก./ม. 3 อุณหภูมิ 15-25°C ความหนาแน่นกระแสแอโนด 2-5 A/dm 2
นอกจากการชุบนิกเกิลด้วยไฟฟ้าแล้ว กระบวนการชุบนิกเกิลด้วยสารเคมียังถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย โดยพิจารณาจากการลดนิกเกิลจากสารละลายในน้ำโดยใช้ตัวรีดิวซ์ทางเคมี ใช้โซเดียมไฮโปฟอสไฟต์เป็นตัวรีดิวซ์
การชุบนิกเกิลด้วยสารเคมีใช้ปิดส่วนต่างๆ ของการกำหนดค่าด้วยนิกเกิล นิกเกิลที่ลดลงทางเคมีมีความต้านทานการกัดกร่อนสูง มีความแข็งสูงและทนต่อการสึกหรอ ซึ่งสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างมีนัยสำคัญโดยการอบชุบด้วยความร้อน (หลังจากให้ความร้อน 10-15 นาทีที่อุณหภูมิ 400 °C ความแข็งของนิกเกิลที่สะสมทางเคมีจะเพิ่มขึ้นเป็น 8000 MPa) ในขณะเดียวกัน แรงยึดเกาะก็เพิ่มขึ้นด้วย การเคลือบนิกเกิลที่คืนสภาพด้วยไฮโปฟอสฟอรัสมีฟอสฟอรัสมากถึง 15% การลดลงของนิกเกิลด้วยไฮโปฟอสไฟต์เกิดจากปฏิกิริยา NiCl 2 + NaH 2 PO 2 + H 2 O → NaH 2 PO 3 + 2HCl + Ni
เกิดไฮโดรไลซิสของโซเดียม gppophosphite พร้อมกัน ระดับการใช้งานที่เป็นประโยชน์ของ gppophosphite อยู่ที่ประมาณ 40%
การลดลงของนิกเกิลจากเกลือที่มีไฮโปฟอสไฟต์จะจามบนโลหะของกลุ่มเหล็กเท่านั้น ซึ่งกระตุ้นกระบวนการนี้ เพื่อให้ครอบคลุมโลหะที่ไม่ออกฤทธิ์เร่งปฏิกิริยาอื่นๆ (เช่น ทองแดง ทองเหลือง) จำเป็นต้องสัมผัสกับโลหะเหล่านี้ในสารละลายด้วยอะลูมิเนียมหรือโลหะอื่นๆ เพื่อจุดประสงค์นี้ การกระตุ้นพื้นผิวถูกใช้โดยการบำบัดในสารละลายแพลเลเดียมคลอไรด์ (0.1-0.5 กรัม/ลิตร) เป็นเวลา 10-60 วินาที โลหะบางชนิด เช่น ตะกั่ว ดีบุก สังกะสี แคดเมียม การชุบนิเกิลจะไม่ก่อตัวขึ้นแม้ว่าจะใช้วิธีสัมผัสและกระตุ้น
การสะสมทางเคมีของนิกเกิลสามารถทำได้ทั้งจากสารละลายที่เป็นด่างและกรด สารละลายอัลคาไลน์มีความเสถียรสูงและง่ายต่อการปรับแต่ง องค์ประกอบของสารละลายและโหมดการชุบนิกเกิล:
นิกเกิลคลอไรด์ - 20-30 g/l
โซเดียมไฮโปฟอสไฟต์ - 15-25 g/l
โซเดียมซิเตรต - 30-50 g/l
แอมโมเนียมคลอไรด์ 30-40 g/l
แอมโมเนีย น้ำ 25% - 70-100 มล./ลิตร
pH = 8-9
อุณหภูมิ = 80-90 °C
การเคลือบผิวที่ได้จากสารละลายที่เป็นกรดนั้นมีความพรุนต่ำกว่าที่ได้จากสารละลายอัลคาไลน์ (ที่ความหนามากกว่า 12 ไมโครเมตร สารเคลือบจะไม่มีรูพรุนในทางปฏิบัติ) จากสารละลายกรดของการชุบนิกเกิลเคมี แนะนำให้ใช้องค์ประกอบต่อไปนี้ (g/l) และโหมดการชุบนิกเกิล:
นิกเกิลซัลเฟต - 20-30 g/l
โซเดียมอะซิเตท - 10-20 ก./ลิตร
โซเดียมไฮโปฟอสไฟต์ - 20-25 g/l
ไธโอเรีย 0.03 ก./ลิตร
กรดอะซิติก (น้ำแข็ง) - 6-10 มล. / l
pH = 4.3-5.0
อุณหภูมิ = 85-95 °С
อัตราการตกตะกอน = 10-15 µm/h
การชุบนิกเกิลด้วยสารเคมีจะทำในอ่างแก้ว พอร์ซเลน หรือเหล็กเคลือบ เหล็กกล้าคาร์บอนถูกใช้เป็นวัสดุกันสะเทือน
ที่ ครั้งล่าสุดโลหะผสมนิกเกิล-โบรอนเคลือบด้วยสารเคมีโดยใช้สารประกอบที่มีโบรอน ได้แก่ โซเดียมโบโรไฮไดรด์ และไดเมทิลบอเรต เป็นสารรีดิวซ์ ซึ่งมีความสามารถในการรีดิวซ์สูงกว่าเมื่อเทียบกับไฮโปฟอสไฟต์
การเคลือบโลหะผสมนิกเกิล-โบรอนที่ได้รับมีความทนทานต่อการสึกหรอและความแข็งสูง
ประมาณการต้นทุนงานกรุณาส่งคำร้องทางอีเมล์[ป้องกันอีเมล]
ขอแนะนำให้แนบภาพวาดหรือร่างผลิตภัณฑ์กับคำขอรวมทั้งระบุจำนวนชิ้นส่วน
ในส่วนของราคา ค่าชุบนิกเกิล
การเคลือบเคมีด้วยนิกเกิล ทองแดง เงิน แพลเลเดียม โคบอลต์ และน้อยกว่าด้วยดีบุก โครเมียม และโลหะอื่นๆ พบว่ามีการกระจายตัวมากที่สุด
การชุบนิกเกิลด้วยสารเคมีการกู้คืนของไอออนนิกเกิลจากสารละลายเกิดขึ้นเนื่องจากการเกิดออกซิเดชันของไฮโปฟอสไฟต์ตามปฏิกิริยาโดยรวม
H 2 PO - 2 + H 2 O + Ni 2+ \u003d H 2 PO - 3 + 2H + + Ni
ในกรณีนี้ การกู้คืนสามารถดำเนินการได้ดังนี้:
NiCl 2 + NaH 2 PO 2 + H 2 O \u003d Ni + 2HCl + NaH 2 PO 3
NaH 2 PO 3 + H 2 O \u003d NaH 2 PO 3 + H 2
หรือ H 2 RO - 2 \u003d RO - 2 + 2H +
(การสลายตัวของไฮโปฟอสไฟต์)
Ni 2+ + 2H \u003d Ni + 2H +
(การกู้คืนนิกเกิล)
ไฮโดรเจนที่ปลดปล่อยออกมายังช่วยลดฟอสไฟต์เป็นฟอสฟอรัสด้วย ดังนั้นการเคลือบนิกเกิลจึงมีฟอสฟอรัส 6-8% ซึ่งส่วนใหญ่จะกำหนดคุณสมบัติเฉพาะของมัน (ตารางที่ 24)
24. คุณสมบัติของสารเคมีและการชุบนิกเกิลด้วยไฟฟ้า
แม้ว่านิกเกิลจะฝาก โดยวิธีทางเคมีมีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูง ไม่สามารถใช้ป้องกันการกัดกร่อนในกรดไนตริกและกรดซัลฟิวริกได้ หลังจากการอบชุบด้วยความร้อน นิกเกิลดังกล่าวมีความแข็ง HV 1000-1025
โดยพื้นฐานแล้วกระบวนการชุบนิกเกิลมีดังนี้ ชิ้นส่วนที่ทำจากเหล็ก ทองแดง และโลหะผสมนั้นเตรียมในลักษณะเดียวกับการเคลือบสังกะสี
การชุบนิกเกิลจะดำเนินการในสารละลายขององค์ประกอบต่อไปนี้ (g/l):
นิกเกิลซัลเฟต 20
โซเดียมไฮโปฟอสไฟต์ 25
โซเดียมอะซิเตท 10
Thiourea (หรือ Maleic anhydride) 0.003 (1.5 - 2)
อุณหภูมิ 93 ± 5°С อัตราการตกตะกอน 18 µm/h (ที่90°ซ และความหนาแน่นในการโหลด 1 dm 2 /l), pH = 4.1 ÷ 4.3
ต้องเขย่าชิ้นส่วนในกระบวนการชุบนิกเกิล อนุญาตให้แทนที่ไธโอยูเรียด้วย Maleic anhydride ในปริมาณ 1.5 - 2 g / l
เพื่อเริ่มต้นการสะสมนิกเกิลบนชิ้นส่วนที่ทำจากทองแดงและโลหะผสม จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้สัมผัสกับเหล็กหรืออลูมิเนียม กระบวนการนี้ดำเนินการในภาชนะพอร์ซเลนหรือเหล็กกล้าที่บุด้วยฟิล์มโพลีเอทิลีน เช่นเดียวกับในภาชนะที่ทำจากแก้วซิลิเกต
ด้วยการตกตะกอนด้วยความเร็วสูงและความหนาแน่นในการโหลดสูงของชิ้นส่วนที่มีรูปทรงเรียบง่าย ขอแนะนำให้ใช้สารละลายขององค์ประกอบต่อไปนี้ (ในหน่วย g/l):
นิกเกิลซัลเฟต 60
โซเดียมไฮโปฟอสไฟต์ 25
โซเดียมอะซิเตท 12
กรดบอริก8
แอมโมเนียมคลอไรด์6
ไธโอเรีย 0.003
อุณหภูมิของสารละลาย 93 ± 5°С อัตราการตกตะกอน 18 µm/h (ที่90°ซ และความหนาแน่นในการโหลด 3 dm 2 /l), pH = 5.6 ÷ 5.7
หลังจากการชุบนิกเกิลด้วยสารเคมี ชิ้นส่วนต่างๆ จะถูกล้างในกับดัก จากนั้นในน้ำเย็นและน้ำร้อนที่ไหลออกมา ทำให้แห้งที่ 90 ± 10°C เป็นเวลา 5-10 นาที และบำบัดด้วยความร้อนที่ 210 ± 10°C เป็นเวลา 2 ชั่วโมง (เพื่อที่จะ บรรเทาความเค้นภายในและเพิ่มแรงยึดเกาะกับพื้นผิว) นอกจากนี้ ขึ้นอยู่กับสภาพการทำงาน ชิ้นส่วนจะเคลือบเงา บำบัดด้วยของเหลวที่ไม่ชอบน้ำ (GCL ฯลฯ) หรือป้อนเข้าชุดประกอบโดยไม่ผ่านการบำบัด
สาเหตุหลักของการเคลือบคุณภาพต่ำในการชุบนิกเกิลทางเคมีคือ:
1) การตกตะกอนของนิกเกิลที่เกิดขึ้นเองในรูปของจุดสีดำเนื่องจากการทำความสะอาดห้องอาบน้ำไม่ดี การปรากฏตัวของร่องรอยของนิกเกิลหรือศูนย์กลางการตกผลึกอื่น ๆ ที่ด้านล่างและผนังของอ่างรวมทั้งเนื่องจากความร้อนสูงเกินไปของสารละลาย
2) การปรากฏตัวของส่วนที่เปิดบนชิ้นส่วน การกำหนดค่าที่ซับซ้อนเนื่องจากการก่อตัวของฟองก๊าซและการล้างชิ้นส่วนด้วยสารละลายที่ไม่สม่ำเสมอ
3) การสะสมของนิกเกิลบางส่วนบนพื้นผิวด้านในของอ่างเนื่องจากชิ้นส่วนสัมผัสกับผนังหรือด้านล่างของอ่างในระหว่างการชุบนิกเกิล
4) ความเป็นกรดของสารละลายลดลง (แตก, เคลือบเปราะ);
5) ความเป็นกรดที่เพิ่มขึ้นของสารละลาย (การเคลือบหยาบและหยาบ)
ค่า pH จะถูกปรับโดยการเติมสารละลาย 10% ของกรดอะซิติกหรือโซเดียมไฮดรอกไซด์
ชิ้นส่วนซิลิคอนชุบนิกเกิลในสารละลายอัลคาไลน์ขององค์ประกอบต่อไปนี้ (เป็นกรัม/ลิตร):
นิกเกิลคลอไรด์ 30
โซเดียมไฮโปฟอสไฟต์ 10
โซเดียมซิเตรต100
แอมโมเนียมคลอไรด์ 50
อัตราการตกตะกอนคือ 8 µm/h, pH = 8÷10 (เนื่องจากการแนะนำของ NH 4 OH)
ลำดับของการชุบนิกเกิลด้วยสารเคมีของเซรามิกส์: การขจัดคราบไขมันในสารละลายอัลคาไลน์และการกัดผิวด้วยสารเคมี (ส่วนผสมของกรดซัลฟิวริกและกรดไฮโดรฟลูออริก) การทำให้แพ้ในสารละลาย (150 กรัม/ลิตร) ของโซเดียมไฮโปฟอสไฟต์ที่ 90°C การชุบนิกเกิลใน อ่างอาบน้ำอัลคาไลน์ ความหนาของสารเคลือบชิ้นส่วนขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการใช้งานแสดงในตาราง 25.
25. ค่าความหนาของผิวเคลือบขึ้นอยู่กับสภาพการใช้งาน
ดังนั้นที่ pH = 5.5 ตะกอนจะมีฟอสฟอรัส 7.5% และที่ pH = 3.5, 14.6% การเพิ่มความแข็งของสารเคลือบเป็น 1100–1200 kgf/mm 2 ที่ 200–300°C เกิดจากการตกตะกอนของเฟส Ni 3 P ซึ่งตกผลึกในระบบ tetragonal ที่มีค่าคงที่คริสตัลแลตทิซ a = b = 8.954 . 10 -10 ม. และ c=4.384.10 -10 ม. ความแข็งสูงสุดของนิกเกิลสอดคล้องกับ 750 องศาเซลเซียส โมดูลัสความยืดหยุ่นในกรณีนี้คือ 19000 kgf/mm 2 ความต้านทานแรงดึงคือ 45 กก./มม. 2 (ที่ 20°C) และ 55 กก./มม. 2 หลังจากการอบชุบด้วยความร้อนที่ 200°C เป็นเวลา 1 ชั่วโมง และชุบโครเมียมเงา การสึกหรอจำเพาะของการเคลือบนิกเกิลที่ 100°C คือ 2.10 -3 มม. 3 /ม.
เมื่อผสมสารละลายที่เป็นกรด ความสุกใสของตะกอนและอัตราการสะสมจะเพิ่มขึ้น หากกระบวนการตกตะกอนถูกขัดจังหวะเป็นเวลาสองสามนาที สามารถใส่ชิ้นส่วนลงในอ่างได้โดยไม่ต้องเปิดใช้งานเพิ่มเติม ในกรณีที่หยุดพักเป็นเวลานาน (24 ชั่วโมง) ควรเก็บชิ้นส่วนไว้ในสารละลายชุบนิกเกิลเย็น แล้วจึงย้ายไปยังอ่างที่ใช้งานได้
อัตราการสะสมของโลหะยิ่งต่ำ ค่า pH ของสารละลายยิ่งต่ำ นอกจากนี้ อัตรายังเป็นฟังก์ชันของอัตราส่วน Ni 2+ : H 2 PO - 2 สำหรับอ่างที่เป็นกรดปกติ ควรมีความผันผวนระหว่าง 0.25 ถึง 0.60 (สำหรับอ่างที่มีบัฟเฟอร์อะซิเตท 0.3-0.4)
เมื่อมีเกลือแอมโมเนียม อัตราการสะสมจะลดลง ในสารละลายที่เตรียมขึ้นใหม่ อัตราการตกตะกอนในขั้นต้นจะสูงในช่วงแรกและลดลงตามอายุ ดังนั้น ในสารละลายอะซิเตทและซิเตรต จะลดลงจาก 25 เป็น 2–5 µm/h อัตราการตกสะสมที่เหมาะสมที่สุดคือ ~10 µm/h
ความเงาของสารเคลือบพิจารณาจากคุณภาพของการเตรียมพื้นผิวของพื้นผิวที่จะขัดเงา ในอ่างอัลคาไลน์ สารเคลือบจะสว่างกว่าในอ่างที่เป็นกรด สารเคลือบที่มี<= 2% фосфора — матовые, 5% фосфора — полублестящие и =>ฟอสฟอรัส 10% - มันวาวมาก แต่มีโทนสีเหลือง การกระจายตัวในความหนาของผิวเคลือบ 30 µm ตัวอย่างเช่น ไม่เกิน 1–2 µm แม้แต่ในส่วนของโครงสร้างที่ซับซ้อน เมื่ออ่างทำงานที่ pH คงที่ ปริมาณของฟอสฟอรัสในสารเคลือบจะเป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของไฮโปฟอสไฟต์ในอ่าง
ปริมาณฟอสฟอรัสปกติในการเคลือบคือ 5-6% ปริมาณฟอสฟอรัสยิ่งสูง อัตราส่วนของ H 2 PO 2:Ni 2+ ยิ่งมาก สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ การยึดเกาะของสารเคลือบนิกเกิลจะสูงมาก (2200 - 4400 kgf / cm 2) แต่จะแย่ลงหากอุณหภูมิของสารละลายลดลงถึง 75 ° C การยึดเกาะบนเหล็กที่ผสมกับโลหะผสม Al, Be, Ti และ Copper ขึ้นอยู่กับวิธีการรักษาพื้นผิวและปรับปรุงโดยการอบชุบด้วยความร้อนที่ 150-210 °C
สัญญาณแรกของการละเมิดความเสถียรขององค์ประกอบของสารละลายคือการก่อตัวของโฟมสีขาวเนื่องจากการวิวัฒนาการของไฮโดรเจนที่มากเกินไปตลอดปริมาตรทั้งหมดของอ่าง จากนั้นจะมีสารกันกระเทือน Ni-P สีดำละเอียดปรากฏขึ้น ซึ่งเร่งปฏิกิริยาการสลายตัวของสารละลาย
สาเหตุของการสลายตัวก่อนเวลาอันควรของสารละลายอาจเป็นได้: การแนะนำของอัลคาไลและไฮโปฟอสไฟต์อย่างรวดเร็วเกินไป (เพิ่มสารละลายในน้ำเจือจางด้วยการกวนอย่างแรง); ความร้อนสูงเกินไปในท้องถิ่น ปริมาณไฮโปฟอสไฟต์สูงเกินไป (คุณต้องลดค่า pH และอุณหภูมิ) การนำแพลเลเดียมเข้าสู่สารละลายโดยเปิดใช้งานชิ้นส่วนใน PdCl 2 อัตราส่วนที่ไม่ถูกต้องของพื้นที่ทั้งหมดของชิ้นส่วนต่อปริมาตรของสารละลาย
ระดับของสารละลายในอ่างจะต้องคงที่เนื่องจากการระเหยของน้ำจะทำให้ความเข้มข้นของสารละลายลดลง ในกระบวนการเคลือบชิ้นส่วนไม่ควรปิดฮีตเตอร์ (ไอน้ำ เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าความร้อน ฯลฯ)
โซเดียมไฮโปฟอสไฟต์มีข้อได้เปรียบที่สำคัญซึ่งแตกต่างจากไฮโดรซีน เนื่องจากตะกอนมีก๊าซน้อยกว่า 8-10 เท่า การเติมโซเดียมไธโอซัลเฟตช่วยลดความพรุนของนิกเกิล ดังนั้น ที่ความหนา 20 μm จะลดลงจาก 10 เป็น 2 รูพรุน/cm2 เมื่อเลือกวัสดุสำหรับอาบน้ำ ควรคำนึงว่าสารละลายระเหยที่อุณหภูมิประมาณเท่ากับจุดเดือดและมีความไวต่อสารปนเปื้อนต่างๆ นอกจากนี้ วัสดุจะต้องทนต่อ HNO 3 เนื่องจากจะต้องขจัดคราบนิกเกิลออกจากผนังของอ่างเป็นระยะ อ่างอาบน้ำที่มีปริมาตร 20 ลิตรทำจาก pyrex และอ่างอาบน้ำขนาดใหญ่กว่าทำจากเซรามิกขัดเงา พื้นผิวด้านใน ถังเหล็กเคลือบด้วยเคลือบฟัน อ่างสแตนเลสจะต้องผ่านการฆ่าเชื้อด้วยกรดไนตริกเข้มข้นเป็นเวลาหลายชั่วโมง เพื่อป้องกันการเกิดคู่กัลวานิกระหว่างอ่างเหล็กและชิ้นส่วนที่เคลือบ ผนังจะต้องปูด้วยกระจกหรือยาง แผ่นซับโพลีเอทิลีนถูกใช้เป็นซับในในอ่างความจุขนาดเล็ก
หลังจากการขนถ่ายชิ้นส่วนแต่ละครั้ง ฮีตเตอร์แบบแท่งไฟฟ้าจะต้องถูกสลักไว้ใน HNO 3
สารเคลือบที่ชำรุดจากชิ้นส่วนที่ทำจากเหล็ก อะลูมิเนียม และไททาเนียมควรลบออกในกรดไนตริกเข้มข้นที่อุณหภูมิไม่เกิน 35 ° C จากชิ้นส่วนที่ทำจากเหล็กที่ทนต่อการกัดกร่อนในสารละลาย 25% HNO 3 และจากทองเหลืองและทองแดง - โดย การละลายแบบขั้วบวกใน H 2 SO 4
เพื่อปรับปรุงความเสถียรขององค์ประกอบของสารละลาย บริษัทต่างประเทศแนะนำให้เพิ่มเกลือโครเมียม ความพรุนของสารเคลือบที่ได้จากสารละลายที่ประกอบด้วย 10 ก./ล. K 3 Fe(CN) 6 และ 20 ก./ล. โซเดียม ถูกกำหนดภายใน 10 นาที รูขุมขนจะหายไปอย่างสมบูรณ์ที่ความหนาของชั้นเคลือบ => 100 µm