H - nikeliavimas. Nikeliavimas namuose (cheminis ir galvanizavimas) Nikelio tirpalas

Nikelio savybė ant jo paviršiaus sukurti ploną oksido plėvelę, atsparią rūgštims ir šarmams, leidžia jį panaudoti metalų antikorozinei apsaugai.

Pagrindinis pramonėje naudojamas metodas yra galvaninis nikeliavimas, tačiau tam reikia gana sudėtingos įrangos ir dirbti su rūgštimis ir šarmais, kurių garai išsiskiria eksploatacijos metu ir gali labai pakenkti žmonių sveikatai. Plienui, aliuminiui, žalvariui, bronzai ir kitiems metalams dengti gali būti taikomas cheminis metodas, nes jį paprasta naudoti ir šį procesą galima atlikti namuose.

Iki šiol yra du pagrindiniai metalinių dalių dengimo nikeliu būdai: galvaninis ir cheminis. Pirmajam metodui reikalingas pastovus srovės šaltinis – elektrolitinė vonia su elektrodais ir didelis skaičius cheminiai reagentai. Antrasis būdas yra daug lengvesnis. Norint jį įgyvendinti, reikalingi matavimo reikmenys ir emaliuotas indas reagentams šildyti. Nepaisant viso, atrodančio, paprastumo, tai gana sudėtingas procesas, reikalaujantis daug dėmesio ir saugos taisyklių laikymosi. Jei įmanoma, reakcijas atlikite gerai vėdinamoje vietoje. Idealus variantas bus darbo vietos įranga su ištraukiamuoju gaubtu, jokiu būdu neprijungta prie bendro namo vėdinimo. Dirbdami naudokite apsauginius akinius, nepalikite talpyklos su reagentais be priežiūros.

Metalinių detalių nikeliavimas

Pagrindiniai cheminio nikeliavimo etapai yra šie:

1. Kad nikelis padengtų paviršių plonu ir vienodu sluoksniu, gaminys iš anksto nušlifuojamas ir poliruojamas.
2. Nuriebalinimas. Kadangi net ir ploniausia riebalų plėvelė ant ruošinio paviršiaus gali sukelti netolygų nikelio pasiskirstymą detalės plote, pastaroji nuriebalinama specialiu tirpalu, kurį sudaro 25-35 g / l NaOH arba KOH, 30 -60 g sodos pelenų ir 5-10 g skysto stiklo.
3. Nikeliu dengiama dalis ar gaminys nuplaunami vandenyje, po to 0,5-1 min panardinami į 5% HCl tirpalą. Šis žingsnis atliekamas siekiant pašalinti ploną oksidų sluoksnį nuo metalo paviršiaus, kuris žymiai sumažins sukibimą tarp medžiagų. Po marinavimo dalis vėl nuplaunama vandenyje, tada iš karto perkeliama į indą su nikeliavimo tirpalu.

Tiesą sakant, nikeliavimas atliekamas verdant metalo gaminį specialiame tirpale, kuris paruošiamas taip:

• paimkite vandenį (geriausia distiliuotą) 300 ml / dm 2 dalies paviršiaus ploto, įskaitant vidinį ir išorinį;
• vanduo pašildomas iki 60 °C, po to 1 litrui vandens jame ištirpinama 30 g nikelio chlorido (NiCl 2) ir 10 g natrio acetato (CH 3 COONa);
• temperatūra pakeliama iki 80 °C ir įpilama 15 g natrio hiposulfito, tada ruošinys panardinamas į indą su tirpalu.

Metalo gaminio virinimas

Dalį panardinus, tirpalas pašildomas iki 90-95°C ir tokia temperatūra palaikoma viso nikeliavimo proceso metu. Jei matote, kad tirpalo kiekis labai sumažėjo, galite į jį įpilti iš anksto pašildyto distiliuoto vandens. Virimas turėtų trukti mažiausiai 1-2 valandas. Kartais, norint gauti daugiasluoksnę dangą, metalo gaminiai yra trumpai (20–30 minučių) virinami, po kiekvieno iš jų dalis pašalinama iš tirpalo, nuplaunama ir išdžiovinama. Tai leidžia gauti nikelio sluoksnį iš 3-4 tarpsluoksnių, kurie iš viso turi didesnį tankį ir kokybę nei vienas tokio paties storio sluoksnis.

Plieno gaminių dangos ypatybė yra ta, kad dėl katalizinio geležies poveikio nikelis nusėda savaime. Apsauginiam sluoksniui ant spalvotųjų metalų nusodinti naudojama kitokia sudėtis.

2

Cheminis spalvotųjų metalų nikeliavimas leidžia sukurti apsauginė plėvelėžalvario, vario ir bronzos paviršiuje. Norėdami tai padaryti, dalis pirmiausia nuriebalinama tirpalu, kurio sudėtis nurodyta pirmajame metode, ir nebūtina pašalinti oksido plėvelės nuo metalo. Tirpalas nikeliavimui ruošiamas taip: į emaliuotą indą supilamas 10% cinko chlorido (ZnCl 2) tirpalas, kuris geriau žinomas kaip „litavimo rūgštis“. Į jį po truputį pridedama nikelio sulfato (NiSO 4) iki tokios koncentracijos, kad tirpalas pasidarytų žalias. Kompozicija užvirinama, po to dalis panardinama į ją 1,5–2 valandas. Pasibaigus reakcijai, produktas pašalinamas iš tirpalo ir dedamas į indą su kreidos vandeniu (paruošiamas į 1 l vandens įpilant 50-70 g kreidos miltelių), o po to išplaunamas.

Nikelio sulfato tirpalas

Aliuminio nikeliavimas atliekamas pagal panašią technologiją, tačiau tirpalo sudėtis šiek tiek skiriasi:

• 20 g nikelio sulfato;
• 10 g natrio acetato;
• 25 g natrio hipofosfito;
• 3 ml tiokarbamido, kurio koncentracija 1 g/l;
• 0,4 g natrio fluorido;
• 9 ml acto rūgšties.

Aliuminio detalių apdirbimas

Prieš apdorojimą aliuminio gaminiai panardinami į 10-15% koncentracijos kaustinės sodos tirpalą ir pašildomi iki 60-70°C temperatūros. Tokiu atveju įvyksta smarki reakcija, kai išsiskiria vandenilis, kurio burbuliukai išvalo oksidų ir taršos paviršių. Priklausomai nuo užterštumo laipsnio, dalys laikomos valymo tirpale nuo 15-20 sekundžių iki 1-2 minučių, po to jos išplaunamos. begantis vanduo ir panardintas į nikelio tirpalą.

3

Dėl nikeliavimo, fizinės, mechaninės ir dekoratyvinės savybės metalo gaminiai. Nikelis yra sidabriškai baltos spalvos, ore greitai pasidengia žmogaus akiai nematoma oksidų plėvele, kuri jos praktiškai nekeičia. išvaizda, bet tuo pačiu patikimai apsaugo nuo tolesnio oksidacijos ir reakcijų su agresyvia aplinka. Nikeliavimas naudojamas plieno, bronzos, žalvario, aliuminio, vario ir kitų medžiagų apsaugai.

Metalo gaminių apsauga nuo oksidacijos

Tai katodinė apsauga. Tai reiškia, kad jei dangos vientisumas yra pažeistas, metalas pradeda reaguoti su išorinė aplinka. Norint pagerinti apsauginio sluoksnio mechanines savybes, būtina jį taikyti, griežtai laikantis technologijos ir veiksmų sekos. Nikelis, nusėdęs ant paviršiaus, kuriame yra užteršimo ir rūdžių pėdsakų, su daugybe nelygumų, veikimo metu gali pradėti išsipūsti ir nusilupti.

Gaminiai, padengti nikeliu, beveik niekuo nenusileidžia chromuotiems – jie turi panašų blizgesį ir kietumą. At dideli dydžiai konteineriai, skirti cheminė reakcija Nikeliu galima padengti gana dideles dalis, pavyzdžiui, automobilių ratlankius.

4

Nikeliavimas suteikia metalui gražią blizgesį, aukštą atsparumą korozijai ir padidina paviršiaus kietumą. Nikeliuotomis detalėmis galima papuošti tvoros stulpus, jei tai numatyta aikštelės projekte. Gražiai atrodo ir ilgai tarnauja įvairi apkaustai – tvirtinimo varžtai, laikikliai, elementai baldų furnitūra. Jie gali būti naudojami tam tikromis sąlygomis didelė drėgmė, temperatūros ir apkrovos – vietose, kur plienas greitai rūdija ir praranda savo savybes.

Cheminis nikeliavimas gali būti atliekamas rankomis gerai vėdinamame garaže arba dirbtuvėse.

Gražus blizgus paviršius

Nepageidautina atlikti aprašytas technologines operacijas virtuvėje, nes bet kokių cheminių medžiagų garai gali būti pavojingi sveikatai.

Nikeliavimas naudojant cheminius reagentus, skirtingai nei galvaninis, nereikalauja didelių energijos sąnaudų, tačiau leidžia gauti gana kokybišką, blizgančią ir kietą dangą.

Mes persikėlėme į naujas biuras- gretimas pastatas. Atkreipkite dėmesį į žemėlapį kontaktų skiltyje.

Vakuuminių dangų laikinai nedengiame

Dėl vakuuminio dengimo skyriaus modernizavimo laikinai nevykdome vakuuminio nusodinimo darbų.

Sertifikuota ISO 9000

Mūsų įmonės kokybės vadybos sistema atitinka ISO 9000

Titano nitrido panaudojimas

Titano nitridą (TiN) vakuuminiu nusodinimu tepame ant gaminių, kurių matmenys iki 2500x2500x2500 mm.

Žalvaris ir bronzavimas

Atsirado galimybė atlikti darbus dekoratyvinis pritaikymasžalvaris ir bronza

Geros naujienos! Mes persikraustėme!

Dėl ilgai lauktos gamybos plėtros persikėlėme į naują vietą Balašikhoje. Jūsų patogumui – atsirado galimybė detalių surinkimą/pristatymą atlikti mūsų automobiliais!

Partneriai

H – nikeliavimas

• Dangos kodai: N, N.b., Khim.N.tv, Khim.N, N.m.ch.
• Apdorojamas plienas: bet koks, įskaitant aliuminį ir titano lydinius
• Gaminio matmenys: iki 1000x1000x1000 mm. Svoris iki 3 tonų.
• Dangų dengimas ant bet kokio sudėtingumo gaminių
• QCD, kokybiškas pasas, darbas valstybės gynybos tvarka

Bendra informacija

Nikeliavimas yra galvanizavimo arba cheminio nikelio, kurio storis svyruoja nuo 1 µm iki 100 µm, nusodinimo procesas.
Nikelio dangos pasižymi dideliu atsparumu korozijai, dideliu kietumu ir geromis dekoratyvinėmis savybėmis.

Nikelio lydymosi temperatūra: 1445°C
Nikelio dangų mikrokietumas: iki 500 HV (chem. 800 HV)

Nikeliuotų dalių panaudojimo sritys priklauso nuo to, ar nikelio danga naudojama kaip apdaila, ar nikelio danga veikia kaip posluoksnis (substratas) dengiant kitas galvanizuotas dangas.
Nikelio danga gali būti dengiama beveik visiems metalams.

Pagrindinės galvanizavimo ir cheminio nikeliavimo taikymo sritys:

Nikelio kaip atskiros dangos naudojimas

• Dekoratyviniais tikslais.
  Nikelio dangos turi gerą veidrodinę apdailą ir praktiškai nesutepa ore. Dėl didelio atsparumo korozijai dangas gerai toleruoja atmosferos sąlygomis. Dažnai padengtas nikeliu dekoratyviniai daiktai, tvoros, įranga ir įrankiai.
• Techniniais tikslais.
  Elektros kontaktų ar mechanizmų, eksploatuojamų drėgnoje aplinkoje, apsaugai nuo korozijos, taip pat dangai litavimui. Optikos pramonėje juodojo nikeliavimo procesas tapo plačiai paplitęs.

Nikelio naudojimas kartu su kita galvanizavimo medžiaga

• Taikant daugiasluoksnes apsaugines ir dekoratyvines dangas.
  Paprastai derinamas su variu ir chromu (dengimas variu, nikeliavimas, chromavimas) ir kitais metalais kaip tarpinis sluoksnis, siekiant padidinti chromavimo blizgesį, taip pat apsaugoti nuo korozijos ir neleisti variui išsklaidyti per chromo poras į paviršius, kuris gali prasiskverbti trumpam laikui iki raudonų dėmių atsiradimo ant chromo dangos.

Nikeliuotų dalių pavyzdžiai

Nikeliavimo technologija

Elektrocheminio nikelio nusodinimo ant katodo metu vyksta du pagrindiniai procesai: Ni 2+ + 2e - → Ni ir 2Н + + 2е - → Н 2 .

Dėl vandenilio jonų iškrovos mažėja jų koncentracija katodo sluoksnyje, t.y., elektrolitas šarminamas. Tokiu atveju gali susidaryti bazinės nikelio druskos, kurios turi įtakos nikelio dangos struktūrai ir mechaninėms savybėms. Vandenilio išsiskyrimas taip pat sukelia duobių susidarymą – reiškinį, kai ant katodo paviršiaus išlikę vandenilio burbuliukai neleidžia šiose vietose išsilieti nikelio jonams. Ant dangos susidaro duobės ir nuosėdos praranda dekoratyvinę išvaizdą.

Kovojant su duobėmis, naudojamos medžiagos, mažinančios paviršiaus įtempimą metalo ir tirpalo sąsajoje.

Nikelis lengvai pasyvinamas anodinio tirpimo metu. Pasyvavus anodus elektrolite, nikelio jonų koncentracija mažėja, o vandenilio jonų koncentracija greitai didėja, o tai lemia srovės efektyvumo kritimą ir nuosėdų kokybės pablogėjimą. Siekiant išvengti anodų pasyvavimo, aktyvatoriai įvedami į nikeliavimo elektrolitus. Tokie aktyvatoriai yra chlorido jonai, kurie į elektrolitą įvedami nikelio chlorido arba natrio chlorido pavidalu.

Plačiausiai naudojami sulfatinio nikelio dengimo elektrolitai. Šie elektrolitai veikia stabiliai, esant teisingas veikimas jie gali būti naudojami keletą metų be pakeitimo. Kai kurių elektrolitų ir nikeliavimo režimų sudėtis:

Natrio sulfatas ir magnio sulfatas įvedami į elektrolitą, kad padidėtų tirpalo elektrinis laidumas. Natrio tirpalų laidumas didesnis, tačiau esant magnio sulfatui, gaunamos lengvesnės, minkštesnės ir lengvai poliruojamos nuosėdos.

Nikelio elektrolitas yra labai jautrus net nedideliems rūgštingumo pokyčiams. Norint palaikyti pH reikiamose ribose, turi būti naudojami buferiniai junginiai. Taikyti kaip tokį junginį, kuris neleidžia greitai keisti elektrolito rūgštingumo boro rūgštis.

Siekiant palengvinti anodų tirpimą, į vonią įpilamos natrio chlorido druskos.

Norint paruošti sulfatinius elektrolitus, nikeliavimas turi būti ištirpintas atskiruose induose karštas vanduo visi komponentai. Nusėdę tirpalai filtruojami veikianti vonia. Tirpalai sumaišomi, patikrinamas elektrolito pH ir, jei reikia, koreguojamas 3 % natrio hidroksido tirpalu arba 5 % sieros rūgšties tirpalu. Tada elektrolitas sureguliuojamas vandeniu iki reikiamo tūrio.

Jei yra priemaišų, prieš pradedant eksploatuoti elektrolitą būtina ištirti, nes nikelio elektrolitai yra itin jautrūs pašalinėms organinėms ir neorganinėms priemaišoms.
Ryškaus nikelio elektrolito veikimo defektai ir jų pašalinimo būdai pateikti 1 lentelėje.

1 lentelė. Nikelio sulfato elektrolitų veikimo trūkumai ir jų šalinimo būdai

Nikeliuojant naudojami karšto valcavimo anodai, taip pat nepasyvuoti anodai. Anodai taip pat naudojami plokščių (kortelių) pavidalu, kurios dedamos į titano krepšius su apvalkalu. Kortelės anodai prisideda prie vienodo nikelio tirpimo. Siekiant išvengti elektrolito užteršimo anodo dumblu, nikelio anodai turi būti uždengti medžiaginiais dangčiais, kurie iš anksto apdoroti 2-10% druskos rūgšties tirpalu.
Anodo paviršiaus ir katodo santykis elektrolizės metu yra 2:1.

Smulkių dalių nikeliavimas atliekamas varpinėse ir būgninėse voniose. Nikeliuojant varpinėse voniose, naudojamas padidėjęs chlorido druskų kiekis elektrolite, kad būtų išvengta anodų pasyvavimo, kuris gali atsirasti dėl anodų ir katodų paviršiaus neatitikimo, dėl kurio susidaro nikelio koncentracija. elektrolite mažėja ir pH vertė mažėja. Jis gali pasiekti tokias ribas, kai nikelio nusėdimas visiškai nutrūksta. Trūkumas dirbant su varpais ir būgnais taip pat yra didelis elektrolito įsisavinimas su dalimis iš vonios. Specifiniai nuostolių laipsniai šiuo atveju svyruoja nuo 220 iki 370 ml/m 2 .

Apsauginei ir dekoratyvinei detalių apdailai plačiai naudojamos blizgios ir veidrodinės nikelio dangos, gaunamos tiesiai iš elektrolitų su šviesinančiais priedais. Elektrolitų sudėtis ir nikeliavimo režimas:

Nikelio sulfatas - 280-300 g/l
Nikelio chloridas - 50-60 g/l
Boro rūgštis - 25-40 g/l
Sacharinas 1-2 g/l
1,4-butindiolis - 0,15-0,18 ml / l
Ftalimidas 0,02-0,04 g/l
pH = 4-4,8
Temperatūra = 50-60°C
Srovės tankis = 3-8 A / dm 2

Blizgioms nikelio dangoms gauti taip pat naudojami elektrolitai su kitais šviesinančiais priedais: chloraminu B, propargilo alkoholiu, benzosulfamidu ir kt.
Tepant blizgančią dangą, būtina intensyviai maišyti elektrolitą su suslėgtu oru, pageidautina kartu su katodo strypų siūbavimu, taip pat nuolatiniu elektrolito filtravimu,
Elektrolitas paruošiamas taip. Distiliuotame arba dejonizuotame karštame (80-90°C) vandenyje maišant ištirpinama sieros rūgštis ir nikelio chloridas, boro rūgštis. Elektrolitas, pripildytas vandeniu iki darbinio tūrio, yra chemiškai ir selektyviai išvalomas.

Variui ir cinkui pašalinti elektrolitas parūgštinamas sieros rūgštimi iki pH 2-3, pakabinami didelio ploto katodai iš gofruoto plieno ir elektrolitas parą apdirbamas 50-60°C temperatūroje, maišant. su suspaustu oru. Srovės tankis yra 0,1-0,3 A / dm 2. Tada tirpalo pH reguliuojamas iki 5,0-5,5, po to į jį įpilama kalio permanganato (2 g/l) arba 30 % vandenilio peroksido tirpalo (2 ml/l).
Tirpalas maišomas 30 minučių, įpilama 3 g/l aktyvintos anglies, apdorotos sieros rūgštimi, ir elektrolitas 3-4 maišomas su suslėgtu oru. Tirpalas nusistovi 7-12 valandų, tada filtruojamas į darbinę vonią.

Į išvalytą elektrolitą įvedamos šviesinančios medžiagos: sacharinas ir 1,4-butindiolis tiesiogiai, ftalimidas - prieš tai ištirpintas nedideliame kiekyje elektrolito, pašildyto iki 70-80 °C. Sureguliuojamas pH iki reikiamos vertės ir pradedamas darbas. . Baliklių sąnaudos reguliuojant elektrolitą yra: sacharinas 0,01-0,012 g/(A.h); 1,4-butndiolis (35 % tirpalas) 0,7-0,8 ml / (A. h); ftalimidas 0,003-0,005 g/(A.h).
Ryškaus nikelio elektrolito veikimo defektai ir jų pašalinimo būdai pateikti 2 lentelėje.

2 lentelė. Ryškaus nikelio elektrolito veikimo defektai ir jų šalinimo būdai

Daugiasluoksnė nikelio danga naudojama siekiant pagerinti nikelio dangų atsparumą korozijai, palyginti su viensluoksnėmis dangomis.
Tai pasiekiama nuosekliai nusodinant nikelio sluoksnius iš kelių elektrolitų, turinčių skirtingas fizikines ir chemines dangos savybes. Daugiasluoksnės nikelio dangos apima: dvi-nikelis, tri-nikelis, sandariklis-nikelis.

Binikelio dangų atsparumas korozijai yra 1,5-2 grioveliais didesnis nei vieno sluoksnio dangų. Jas patartina naudoti vietoj viensluoksnių matinių ir blizgančių nikelio dangų.

Norint pasiekti aukštą atsparumą korozijai, pirmame nikelio sluoksnyje (matiniame arba pusiau šviesiame), kuris sudaro ne mažiau kaip 1/2 - 2/3 viso dangos storio, nusodintame iš standartinio elektrolito, sieros praktiškai nėra. Antrasis nikelio sluoksnis nusėda iš šviesaus nikelio elektrolito; siera, esanti organiniuose balikliuose, yra nikelio dangos dalis, o antrojo blizgančio sluoksnio elektrodo potencialas pasislenka 60-80 mV link elektroneigiamų verčių pirmojo sluoksnio atžvilgiu. Taigi, blizgus nikelio sluoksnis tampa galvaninės poros anodu ir apsaugo pirmąjį sluoksnį nuo korozijos.

Trijų sluoksnių nikeliavimas turi didžiausią atsparumą korozijai. Taikant šį metodą, nusodinus pirmąjį nikelio sluoksnį iš to paties elektrolito, kaip ir dvisluoksnio nikelio dengimo atveju, iš elektrolito nusodinamas vidurinis nikelio sluoksnis, kuriame yra specialus sieros turintis priedas, užtikrinantis didelio sieros kiekis (0,15-0,20%) tarpinio nikelio sluoksnio sudėtyje. Tada padengiamas trečias viršutinis elektrolito sluoksnis, kad būtų pasiektas itin blizgus paviršius. Šiuo atveju tarpinis sluoksnis, įgydamas daugiausiai elektroneigiamo potencialo, apsaugo su juo besiliečiančius nikelio sluoksnius nuo korozijos.

Automobilių pramonėje naudojamas dviejų sluoksnių Seal-Nickel tipo nikeliavimas. Pirmasis nikelio sluoksnis tepamas iš šviesaus nikelio elektrolito. Tada dalys perkeliamos į antrą elektrolitą, kuriame nusėda sil-nikelis. Į šio elektrolito sudėtį įterpiama 0,3-2,0 g/l nelaidžių labai dispersinių kaolino miltelių. Temperatūra 50-60°C, srovės tankis 3-4 A/dm 2 . Procesas atliekamas be nuolatinio filtravimo. Siekiant užtikrinti tolygų kaolino dalelių pasiskirstymą visame elektrolito tūryje, naudojamas intensyvus oro maišymas. Sil-nikelio sluoksnis padidina dangos atsparumą dilimui ir pasižymi dideliu atsparumu korozijai.

Sil-nikelis naudojamas kaip paskutinis sluoksnis prieš chromą apsauginėje ir dekoratyvinėje dangoje. Dėl didelės inertinių dalelių dispersijos plonas sil-nikelio sluoksnis (1-2 µm) nekinta. dekoratyvi išvaizda blizgus nikeliuotas paviršius, o su vėlesniu chromavimu leidžia gauti mikroporinį chromą, kuris padidina dangos atsparumą korozijai.

Sugedusios nikelio dangos pašalinamos anodiniu būdu ištirpinant nikelį elektrolite, susidedančiame iš sieros rūgšties, atskiestos iki 1,5-1,6,103 kg/m 3 tankio. Temperatūra 15-25°C, anodo srovės tankis 2-5 A/dm 2 .

Kartu su elektrolitiniu nikeliu, plačiai naudojamas cheminio nikeliavimo procesas, pagrįstas nikelio redukavimu iš vandeninių tirpalų naudojant cheminį reduktorių. Natrio hipofosfitas naudojamas kaip reduktorius.
Cheminis nikeliavimas naudojamas bet kokios konfigūracijos dalims padengti nikeliu. Chemiškai redukuotas nikelis pasižymi dideliu atsparumu korozijai, dideliu kietumu ir atsparumu dilimui, kurį galima žymiai padidinti termiškai apdorojant (po 10-15 minučių kaitinimo 400°C temperatūroje chemiškai nusodinto nikelio kietumas padidėja iki 8000 MPa). Tuo pačiu metu padidėja sukibimo stiprumas. Nikelio dangose, restauruotose hipofosfitu, yra iki 15% fosforo. Nikelis redukuojamas hipofosfitu vykstant reakcijai NiCl 2 + NaH 2 PO 2 + H 2 O → NaH 2 PO 3 + 2HCl + Ni.

Tuo pačiu metu vyksta natrio gppofosfito hidrolizė. Manoma, kad gppofosfito naudingumo laipsnis yra apie 40%.

Nikelio redukcija iš jo druskų su hipofosfitu spontaniškai čiaudėja tik geležies grupės metalus, kurie katalizuoja šį procesą. Norint padengti kitus kataliziškai neaktyvius metalus (pavyzdžiui, varį, žalvarį), šiuos metalus tirpaluose reikia kontaktuoti su aliuminiu ar kitais metalais, elektronegingesniais už nikelį. Šiuo tikslu naudojamas paviršiaus aktyvinimas, apdorojant paladžio chlorido tirpale (0,1-0,5 g/l) 10-60 s. Ant kai kurių metalų, tokių kaip švinas, alavas, cinkas, kadmis, nikeliavimas nesusidaro net naudojant kontaktinį ir aktyvinimo metodą.
Cheminis nikelio nusodinimas galimas tiek iš šarminių, tiek iš rūgščių tirpalų. Šarminiai tirpalai pasižymi dideliu stabilumu ir lengvu reguliavimu. Tirpalo sudėtis ir nikeliavimo režimas:

Nikelio chloridas - 20-30 g/l
Natrio hipofosfitas - 15-25 g/l
Natrio citratas - 30-50 g/l
Amonio chloridas 30-40 g/l
Amoniakas, vanduo, 25% - 70-100 ml/l
pH = 8-9
Temperatūra = 80-90°C

Dangos, gautos rūgštiniuose tirpaluose, pasižymi mažesniu poringumu nei gautos iš šarminių tirpalų (esant storiui virš 12 μm, dangos praktiškai neporos). Iš cheminio nikeliavimo rūgščių tirpalų rekomenduojama tokia sudėtis (g/l) ir nikeliavimo režimas:

Nikelio sulfatas - 20-30 g/l
Natrio acetatas - 10-20 g/l
Natrio hipofosfitas - 20-25 g/l
Tiokarbamidas 0,03 g/l
Acto rūgštis (ledinė) - 6-10 ml / l
pH = 4,3-5,0
Temperatūra = 85-95°С
Nusėdimo greitis = 10-15 µm/h

Cheminis nikeliavimas atliekamas iš stiklo, porceliano arba geležies emaliuotos vonios. Anglies plienas naudojamas kaip pakabos medžiaga.
Neseniai nikelio-boro lydinys buvo chemiškai padengtas, kaip redukuojantis agentas naudojant boro turinčius junginius, natrio borohidridą ir dimetilboratą, kurie turi didesnį redukcinį gebėjimą, palyginti su hipofosfitu.
Gautos nikelio-boro lydinio dangos pasižymi dideliu atsparumu dilimui ir kietumu.

Norėdami įvertinti darbų kainą, prašome siųsti užklausą el[apsaugotas el. paštas]
Prie užklausos patartina pridėti gaminių brėžinį ar eskizą, taip pat nurodyti dalių skaičių.

Kainų skiltyje, nikeliavimo kaina

Sveiki visi! Straipsnio tikslas – visais įmanomais kampais parodyti nikeliavimo procesą. Būtent, kaip pasiekti aukštos kokybės aprėptį neišleidžiant per daug naudojamų medžiagų ir saugiai atlikti galvanizavimo darbus. Taip pat, kai tik įmanoma, patys gaminsime elektrolitą nuo nulio, o ne pirksime specialius chemikalus.

Jei jau esate susipažinę su vario dengimo procesu, atkreipkite dėmesį į tai, kad šis procesas turi reikšmingų skirtumų. Nikelis be specialių aktyvatorių nelabai tirpsta (jei išvis) acte.

Nikeliavimas gali būti naudojamas įvairiose srityse, pavyzdžiui:

• Sukurkite antikorozinę dangą, kuri apsaugotų netauriuosius metalus nuo oksidacijos ir korozijos. Jis dažnai naudojamas maisto pramonėje, siekiant išvengti maisto užteršimo geležimi.
• Padidinkite padengto objekto kietumą ir taip padidinkite mechanizmų ir įrankių dalių patvarumą.
• Pagalba lituojant įvairius metalus.
• Sukurkite įvairių variantų gražiai dekoratyvinei apdailai.
• Didelis dangos storis gali padaryti objektą magnetinį.

Pastaba: Norėdami gauti Skirtingos rūšys dangos (pagal išvaizdą ir savybes), norint gauti norimą rezultatą, reikės pridėti papildomų cheminių medžiagų ir metalų. Reagentai pakeis atomų išsidėstymą jų pačių atžvilgiu ir (arba) pridės kitų metalų į dengtą dangą. Jei reikia padengti antikorozinę dangą, į elektrolitą nepilkite jokių cheminių medžiagų, nes jos gali dėmėti arba nublukinti dangą.

Atsakomybės apribojimas – Nikelio acetatas, cheminis junginys, kurį gaminsime, yra labai toksiškas. Straipsnio pavadinime sakoma, kad nereikia žaisti beprotiškų žaidimų su stipriausiomis rūgštimis, kurios gali stipriai nudeginti odą. Esant tokioms koncentracijoms, su kuriomis dirbsime, procesas bus „palyginti saugus“. Tačiau baigę darbą būtinai nusiplaukite rankas ir tinkamai išdžiovinkite paviršius (ant arba šalia), kuriuose gali būti nusėdusių cheminių medžiagų likučių.

Pradėkime.

1 žingsnis: medžiagos

Beveik visas eksploatacines medžiagas galima rasti artimiausiame prekybos centre. Rasti gryno nikelio šaltinį yra šiek tiek sudėtingesnis, tačiau tai nekainuos daugiau nei porą dolerių. Taip pat primygtinai rekomenduoju rasti maitinimo šaltinį (AC / DC).

Medžiagos:

• Distiliuotas 5% actas;
• Druska;
• Stiklainis su užsukamu dangteliu;
• 6V baterija;
• Gnybtai "krokodilas";
• Nitrilo pirštinės;
• Popieriniai rankšluosčiai;
• Rūgštinis abrazyvinis Cameo nerūdijančio plieno ir aliuminio valiklis;

Grynas nikelis – galite jį „gauti“ keliais skirtingais būdais.

• Pirkite dvi nikelio plokštes „eBay“ už ~5 USD;
• Gerame įrenginių parduotuvė galite rasti nikeliuotus suvirinimo elektrodus;
• Dauguma muzikos parduotuvių parduoda nikeliu dengtas gitaros stygas.

Taip pat galite pašalinti nikelio ritinius / vėjus nuo senų gitaros stygų, jei jums sunku su pinigais. Tai užtruks šiek tiek laiko, reikės naudoti vielos pjaustytuvus ir reples. Didžiausias nikelio kiekis turi stygų, susidedančių iš plieninės šerdies, kurios vėliau gali „užteršti“ elektrolitą.

Be to, galite naudoti nikeliuotas durų rankenas. Patarčiau su šiuo variantu būti atsargiems. Viskas, nes yra Gera proga kad jie tiesiog padengti į nikelį panašia danga.

• Aukštos įtampos maitinimo šaltinis (pastovi įtampa). Šiam projektui naudojau seną 13,5 V nešiojamojo kompiuterio įkroviklį. Galite naudoti mobiliųjų telefonų įkroviklius arba seną kompiuterio maitinimo šaltinį.
• Saugiklio laikiklis;
• Paprastas laidinis saugiklis, skirtas jūsų pasirinkto maitinimo šaltinio ribinėms darbo sąlygoms.

2 veiksmas: paruoškite maitinimo šaltinį

Mano stendo versija yra gana neapdorota, tačiau ji yra efektyvi. Galima (ir tikriausiai reikėtų) padaryti nedidelę dėžutę su stiklainiu, saugikliu ir dviem į išorę išvestais gnybtais, prie kurių pritvirtinami aligatoriaus spaustukai, kad būtų galima prijungti prie maitinimo šaltinio.

Jei įkroviklį naudojate Mobilusis telefonas, turėsite atlikti šiuos veiksmus:

• Nupjaukite statinės kištuką.
• Atskirkite du laidus ir vieną iš jų sutrumpinkite 5-8 cm.Tai padės išvengti atsitiktinio trumpojo jungimo.
• Nuimkite apie 6 mm laidus nuo izoliacijos.
• Prie vieno iš jų prilituokite saugiklio laikiklį ir įdėkite į jį saugiklį.

Tuo pačiu atveju, jei naudojate nešiojamojo kompiuterio įkroviklį, turėsite atlikti šiuos veiksmus:

• Nupjaukite statinės formos kištuką;
• Naudodami ašmenis, nuimkite išorinę izoliaciją. Dauguma įkroviklių turi vieną izoliuotą laidą, kuris yra apvyniotas daugybe variniai laidai be izoliacijos.
• sukti variniai laidai be izoliacijos kartu, sudaro vieną šerdį. Tai bus žemė.
• Lituokite prie jo saugiklio laikiklį.
• Nuimkite apie 6 mm izoliuoto laido ir suriškite laido apvalkalą plastikiniais užtrauktukais arba lipnia juosta, kad jis nesutrumpėtų prie pliko laido.

Daug sunkiau kompiuterio maitinimo šaltinį paversti staliniu PSU. Paieškos sistema jums padės, tikrai rasite porą straipsnių, kuriuose viskas aprašyta panašiai.

Pastaba dėl poliškumo

Atliekant nikeliavimo procesą, būtina iš anksto nustatyti laidų poliškumą. Poliškumą galima nustatyti naudojant multimetrą (voltmetro režimą). Jei po ranka neturite indo, galite sumaišyti žiupsnelį druskos su trupučiu vandens. Paimkite vieną iš „krokodilų“, prijunkite prie vieno laido ir nuleiskite į vandenį. Pakartokite tą pačią procedūrą su kitu laidu. Krokodilas, aplink kurį atsiras burbuliukai ir turės neigiamą poliškumą.

3 žingsnis: Paruoškite elektrolitą

Iš esmės galite nusipirkti įvairios druskos nikelio, bet čia nėra išradėjo dvasios. Parodysiu, kaip pasigaminti nikelio acetato daug pigiau nei pirkti chemikalus. reagentai parduotuvėje.

Užpildykite stiklainį distiliuotu actu, palikdami apie 25 mm nuo viršaus. Ištirpinkite šiek tiek druskos acte. Druskos kiekis nėra toks svarbus, tačiau persistengti nereikėtų (turėtų pakakti ir žiupsnelio). Priežastis, dėl kurios pridedame druskos, yra ta, kad ji padidina acto elektrinį laidumą. Kuo didesnis srovės kiekis teka per actą, tuo greičiau galime ištirpinti nikelį. Tačiau dėl per didelės srovės dangos storis bus negailestingai mažas. Viskas turi būti daroma ekonomiškai.

Skirtingai nuo vario, nikelis netaps elektrolitu tiesiog sėdint kurį laiką. Nikelį turime ištirpinti elektra.

Du gabaliukus gryno nikelio dedame į actą ir druską taip, kad abiejų gabalėlių dalys atrodytų iš tirpalo (yra ore) ir nesiliestų viena su kita. Mes pritvirtiname „krokodilą“ ant vieno nikelio gabalo, po kurio prijungiame jį prie teigiamo gnybto (poliarumą nustatėme paskutiniame žingsnyje). Antrą „krokodilą“ pritvirtiname ant kito nikelio gabalo ir prijungiame prie neigiamo maitinimo šaltinio gnybto. Įsitikinkite, kad spaustukai neliečia acto, nes jie ištirps jame ir sunaikins elektrolitą.

Vandenilio burbuliukai susidarys aplink nikelio šaltinį, prijungtą prie neigiamo gnybto, o deguonies burbuliukai aplink teigiamą gnybtą. Tiesą sakant, prie teigiamo gnybto taip pat susidarys labai mažas chloro dujų kiekis (iš druskos), bet jei nedėsite daug druskos arba naudosite žemą įtampą, tada vandenyje ištirpusio chloro koncentracija bus mažesnė. neviršyti leistinos ribos. Darbai turi būti atliekami lauke arba gerai vėdinamoje vietoje.

Po kurio laiko (mano atveju maždaug dviejų valandų) pastebėsite, kad tirpalas tapo šviesiai žalios spalvos. Tai nikelio acetatas. Jei gausite mėlyną, raudoną, geltoną ar bet kokias kitas spalvas, tai reiškia, kad nikelio šaltinis nebuvo grynas. Tirpalas turi būti skaidrus, jei jis drumstas – nikelio šaltinis nebuvo grynas. Proceso metu tirpalas ir „nikelio šaltiniai“ gali įkaisti – tai normalu. Jei palietus atrodo, kad jie labai karšti, išjunkite maitinimą, leiskite jiems valandą atvėsti, tada vėl įjunkite maitinimą (jei reikia, pakartokite). Gali būti, kad įdėjote per daug druskos, todėl padidėjo srovė ir galia išsisklaidė kaip šiluma.

4 žingsnis: Paviršiaus paruošimas dengimui

PASTABA. Kai kurie metalai, pavyzdžiui, nerūdijantis plienas, nepriima tiesioginio nikeliavimo. Pirmiausia turėsite sukurti tarpinį vario sluoksnį.

Galutinis rezultatas priklausys nuo nikeliuojamo paviršiaus švarumo. Net jei paviršius atrodo švarus, jį vis tiek reikia nuvalyti (muilu arba valymo priemone, kurioje yra rūgščių).

Galite toliau valyti paviršių atvirkštinio galvaninio skaidymo būdu (t. y. "elektrovalymu") per kelias sekundes. Pritvirtinkite objektą prie teigiamo gnybto, „tuščią laidą“ prie neigiamo gnybto ir palikite juos acto druskos tirpale 10–30 sekundžių. Tai pašalins likusią oksidaciją.

Didelius paviršius galima valyti plonu plieniniu šepečiu ir actu.

5 veiksmas: laikas cinkuoti

Šiame etape kaip maitinimo šaltinis bus naudojama 6 V baterija. Dėl mažesnės įtampos (apie 1 V) apdaila bus geresnė, blizgesnė ir lygesnė. Galvanizavimui galite naudoti didesnį nuolatinės srovės maitinimo šaltinį, tačiau rezultatas bus toli gražu ne idealus.

Įdėkite nikelio šaltinį į nikelio acetato tirpalą ir prijunkite jį prie teigiamo akumuliatoriaus gnybto. Pritvirtinkite kitą spaustuką prie dengiamo objekto ir prijunkite jį prie neigiamo akumuliatoriaus gnybto.

Įdėkite objektą į tirpalą ir palaukite apie 30 sekundžių. Išimkite, pasukite 180 laipsnių ir vėl įdėkite į tirpalą dar 30 sekundžių. Turite pakeisti spaustuko vietą, kad padengtumėte visą paviršių. Skirtingai nuo vario dengimo, spaustukas neturėtų palikti „degimo“ žymių.

Tirpalas turi burbuliuoti aplink objektą.

6 veiksmas:

Nikelis kambario temperatūroje nesioksiduoja ir neblunka. Galite lengvai nupoliruoti paviršių, kad gautumėte ryškų blizgesį.

Jei nikeliavimas nėra toks blizgus, kaip norėtumėte, nupoliruokite jį priemone, kurioje nėra vaško ar aliejaus, o tada vėl galvanizuokite.

Pradinio dengimo metu pridėjus nedidelį kiekį alavo, spalva pasikeis (alavas suteikia balto metalo, pavyzdžiui, sidabro, spalvą). Daugelis metalų gali būti elektriškai ištirpinti acte, pavyzdžiui, nikelis. Du pagrindiniai metalai, kurių negalima elektra ištirpinti acte, yra auksas ir sidabras (patikėkite, aš bandžiau). Iš paskutinio eksperimento man liko šiek tiek vario elektrolito, kurį sumaišiau su nikelio tirpalu. Rezultatas – matinis, tamsiai pilkas, labai kietas paviršius, panašus į lentą.

Jei nesate patyręs chemikas, būkite labai atsargūs į dengimo vonią įpildami atsitiktinių chemikalų – nesunkiai susidarysite kokių nors toksiškų dujų...

Tai viskas! Ačiū už dėmesį.

Kai kurių metalų cheminis padengimas kitais žavi savo paprastumu technologinis procesas. Išties, jei, pavyzdžiui, reikia chemiškai nikeliuoti kokią nors plieninę detalę, pakanka turėti tinkamus emaliuotus indus, šildymo šaltinį (dujinę viryklę, viryklę ir pan.) ir santykinai netrūkstančių chemikalų. Valanda ar dvi – ir dalis pasidengia blizgančiu nikelio sluoksniu.

Atkreipkite dėmesį, kad tik naudojant cheminį nikeliavimą galima patikimai nikeliuoti dalis sudėtingas profilis, vidinės ertmės (vamzdžiai ir kt.). Tiesa, cheminis nikeliavimas (ir kai kurie kiti panašūs procesai) neapsieina be trūkumų. Pagrindinis iš jų yra ne per stiprus nikelio plėvelės sukibimas su netauriuoju metalu. Tačiau šį trūkumą galima pašalinti, tam naudojamas vadinamasis žemos temperatūros difuzijos metodas. Tai leidžia žymiai padidinti nikelio plėvelės sukibimą su netauriuoju metalu. Šis metodas taikomas visoms cheminėms kai kurių metalų dangoms.

Cheminio nikeliavimo procesas pagrįstas nikelio redukavimo reakcija iš jo druskų vandeninių tirpalų, naudojant natrio hipofosfitą ir kai kurias kitas chemines medžiagas.

nikeliavimas

Cheminėmis priemonėmis gautos nikelio dangos turi amorfinę struktūrą. Dėl nikelio esančio fosforo plėvelė savo kietumu prilygsta chromo plėvelei. Deja, nikelio plėvelės sukibimas su netauriuoju metalu yra palyginti mažas. Nikelio plėvelių terminis apdorojimas (žemos temperatūros difuzija) susideda iš nikeliuotų dalių kaitinimo iki 400°C temperatūros ir 1 val.

Jei nikeliuotos dalys yra sukietėjusios (spyruoklės, peiliai, žuvų kabliukai ir kt.), tada 40 ° C temperatūroje jos gali išsiskirti, tai yra, gali prarasti pagrindinę kokybę - kietumą. Šiuo atveju žematemperatūrinė difuzija atliekama 270...300 C temperatūroje esant ekspozicijai iki 3 val.. Šiuo atveju terminis apdorojimas taip pat padidina nikelio dangos kietumą.

Technologų dėmesio neaplenkė visi išvardyti cheminio nikeliavimo privalumai. Jie rado praktinį pritaikymą (išskyrus dekoratyvinių ir antikorozinių savybių naudojimą). Taigi cheminio nikeliavimo pagalba taisomos įvairių mechanizmų ašys, siūlų pjovimo staklių sliekai ir kt.

Namuose, naudojant nikeliavimą (žinoma, cheminį!) Galima taisyti įvairių detalių Buitinė technika. Technologija čia labai paprasta. Pavyzdžiui, buvo nugriauta įrenginio ašis. Tada ant pažeistos vietos susidaro (su pertekliumi) nikelio sluoksnis. Tada ašies darbinė dalis yra poliruojama, padidinant ją iki norimo dydžio.

Reikėtų pažymėti, kad cheminiu nikeliu negalima padengti metalų, tokių kaip alavas, švinas, kadmis, cinkas, bismutas ir stibis.

Cheminiam nikeliavimui naudojami tirpalai skirstomi į rūgštinius (pH - 4 ... 6,5) ir šarminius (pH - virš 6,5). Pageidautina, kad juodųjų metalų, vario ir žalvario dengimui būtų naudojami rūgštiniai tirpalai. Šarminis – nerūdijančiam plienui.

Rūgštiniai tirpalai (lyginant su šarminiais) ant poliruotos dalies suteikia lygesnį (veidrodinį) paviršių, turi mažiau poringumo, didesnis proceso greitis. Dar viena svarbi rūgščių tirpalų savybė yra ta, kad viršijus jie mažiau išsikrauna Darbinė temperatūra. (Savaiminis išsikrovimas – momentinis nikelio nusodinimas į tirpalą, pastarojo aptaškymas.)

Šarminiuose tirpaluose pagrindinis privalumas yra patikimesnis nikelio plėvelės sukibimas su netauriuoju metalu.

Ir paskutinis. Vanduo nikeliavimui (ir dengiant kitas dangas) imamas distiliuotas (galite naudoti kondensatą iš buitiniai šaldytuvai). Cheminiai reagentai tinka bent jau gryni (žymėjimas etiketėje – H).

Prieš dengiant dalis bet kokia metaline plėvele, būtina atlikti specialus mokymas jų paviršiai.

Visų metalų ir lydinių paruošimas yra toks. Apdorota dalis nuriebalinama viename iš vandeninių tirpalų, o po to dalis nuimama viename iš toliau išvardytų tirpalų.

Dekapitacijos tirpalų sudėtis (g/l)

Plienui

Sieros rūgštis - 30...50. Tirpalo temperatūra - 20°С, apdorojimo laikas - 20...60 s.

Druskos rūgštis - 20...45. Tirpalo temperatūra - 20°С, apdorojimo laikas - 15...40 s.

Sieros rūgštis - 50...80, druskos rūgštis - 20...30. Tirpalo temperatūra - 20°C, apdorojimo laikas - 8...10s.

Variui ir jo lydiniams

Sieros rūgštis - 5% tirpalas. Temperatūra - 20°C, apdorojimo laikas - 20 s.

Aliuminiui ir jo lydiniams

Azoto rūgštis. (Dėmesio, 10 ... 15% tirpalas.). Tirpalo temperatūra 20°C, apdorojimo laikas 5...15 s.

Atkreipkite dėmesį, kad aliuminiui ir jo lydiniams prieš cheminį nikeliavimą atliekamas dar vienas apdorojimas - vadinamasis cinkatas. Žemiau pateikiami cinko apdorojimo tirpalai.

Cinkato apdorojimo tirpalų sudėtis (g/l)

Aliuminiui

Kaustinė soda - 250, cinko oksidas - 55. Tirpalo temperatūra - 20°C, apdorojimo laikas - 3...5 s.

Kaustinė soda - 120, cinko sulfatas - 40. Tirpalo temperatūra - 20 ° C, apdorojimo laikas - 1,5 ... 2 minutės.

Ruošiant abu tirpalus, pirmiausia pusėje vandens atskirai ištirpinama kaustinė soda, o kitoje pusėje – cinko komponentas. Tada abu tirpalai supilami kartu.

Lietam aliuminio lydiniams

Kaustinė soda - 10, cinko oksidas - 5, Rochelle druska (kristalinis hidratas) - 10. Tirpalo temperatūra - 20 ° C, apdorojimo laikas - 2 minutės.

Kaltiniams aliuminio lydiniams

Geležies chloridas (kristalinis hidratas) - 1, natrio hidroksidas - 525, cinko oksidas 100, Rochelle druska - 10. Tirpalo temperatūra - 25 ° C, apdorojimo laikas - 30 ... 60 s.

Po apdorojimo cinku dalys nuplaunamos vandenyje ir pakabinamos nikeliavimo tirpale.

Visi nikeliavimo sprendimai yra universalūs, tai yra tinka visiems metalams (nors yra tam tikros specifikos). Paruoškite juos tam tikra seka. Taigi, visos cheminės medžiagos (išskyrus natrio hipofosfitą) ištirpinamos vandenyje (emaliuoti indai!). Tada tirpalas pašildomas iki darbinės temperatūros ir tik po to ištirpinamas natrio hipofosfitas ir dalys pakabinamos į tirpalą.

1 litre tirpalo galima nikeliuoti iki 2 dm ploto paviršių.

Nikeliavimo tirpalų sudėtis (g/l)

Nikelio sulfatas - 25, natrio gintaro rūgštis - 15, natrio hipofosfitas - 30. Tirpalo temperatūra - 90°C, pH - 4,5, plėvelės augimo greitis - 15...20 µm/val.

Nikelio chloridas - 25, natrio gintaro rūgštis - 15, natrio hipofosfitas - 30. Tirpalo temperatūra - 90 ... 92 ° C, pH - 5,5, augimo greitis - 18 ... 25 μm / h.

Nikelio chlorido - 30, glikolio rūgšties - 39, natrio hipofosfito - 10. Tirpalo temperatūra 85 ... 89 ° C, pH - 4,2, augimo greitis - 15..20 mikronų / val.

Nikelio chlorido – 21, natrio acetato – 10, natrio hipofosfito – 24. Tirpalo temperatūra – 97 °C, pH – 5,2, augimo greitis – iki 60 μm/val.

Nikelio sulfatas – 21, natrio acetatas – 10, švino sulfidas – 20, natrio hipofosfitas – 24. Tirpalo temperatūra – 90 °C, pH – 5, augimo greitis – iki 90 μm/val.

Nikelio chloridas - 30, acto rūgštis - 15, švino sulfidas - 10 ... 15, natrio hipofosfitas - 15. Tirpalo temperatūra - 85 ... 87 ° C, pH - 4,5, augimo greitis - 12 ... 15 mikronų /val.

Nikelio chloridas - 45, amonio chloridas - 45, natrio citratas - 45, natrio hipofosfitas - 20. Tirpalo temperatūra - 90 ° C, pH - 8,5, augimo greitis - 18 ... 20 mikronų / val.

Nikelio chloridas - 30, amonio chloridas - 30, natrio gintaro rūgštis - 100, amoniakas (25% tirpalas - 35, natrio hipofosfitas - 25). Temperatūra - 90°C, pH - 8...8,5, augimo greitis - 8...12 µm/val.

Nikelio chloridas - 45, amonio chloridas - 45, natrio acetatas - 45, natrio hipofosfitas - 20. Tirpalo temperatūra - 88 .... 90 ° C, pH - 8 ... 9, augimo greitis - 18 ... 20 mikronų / h.

Nikelio sulfatas - 30, amonio sulfatas - 30, natrio hipofosfitas - 10. Tirpalo temperatūra - 85°C, pH - 8,2...8,5, augimo greitis - 15...18 µm/val.

Dėmesio! Pagal galiojančius valstybinius standartus, vieno sluoksnio nikelio danga, tenkanti 1 cm 2, turi kelias dešimtis perteklinių (iki netauriųjų metalų) porų. Natūralu, įjungta lauke plieno detalė nikeliuotas greitai pasidengs rūdžių „bėrimu“.

Eksploatacijos metu medžiagos fiziškai susidėvi. Metalo savybėms atkurti naudojama daugybė apsaugos būdų. Vienas is labiausiai veiksmingi metodai apsauga yra nikeliuotos medžiagos.

Nikelio dengimui namuose naudojami cheminio ir elektrolitinio nikeliavimo metodai.

Kas yra nikeliavimas

Nikeliavimas yra plonos nikelio dangos padengimas ant medžiagos paviršiaus. Nikelio sluoksnis yra lygus 1–50 µm.

Nikelio sluoksnis naudojamas siekiant pagerinti medžiagų antikorozines ir atsparias dilimui savybes. Gana dažnai tokia danga turi apsauginę ir dekoratyvinę vertę.

Nikeliavimas naudojamas plieno ir spalvotųjų metalų lydiniams apdirbti. Plonas nikelio sluoksnis naudojamas gaminiams, pagamintiems iš mangano, titano, volframo, molibdeno ir jų pagrindu pagamintų lydinių, apsaugoti.

Sukurti ir sėkmingai įgyvendinti keraminių, plastikinių, porceliano, stiklo ir kitų nemetalinių paviršių nikelio apsauginės dangos dengimo metodai.

Nikeliavimo tipai

Nikeliavimas paprastomis namų sąlygomis atliekamas dviem būdais:

• elektrolitinis;
• cheminis.

Metodo pasirinkimas priklauso nuo medžiagos struktūros ir formos.

Taikant elektrolitinį metodą, naudojamos medžiagos, kurios iš dalies arba visiškai susideda iš jonų ir turi joninį laidumą. Nikelio danga padengiama dėl šių medžiagų elektrocheminių savybių. Plačiausiai naudojami elektrolitai yra natrio sulfatas ir chromas.

Atsižvelgiant į dangos atspindžio laipsnį, išskiriamas nikeliavimas:

Elektrolitinio nikeliavimo funkcijos

• matinis;
• puikus.

Matinei dangai naudojami elektrolitai be priedų. Matinio paviršiaus gaminiai neturi metalinio blizgesio.

Briliantinis nikeliavimas gaunamas į elektrolitą pridedant specialių baliklių chloramino, propargilo alkoholio, bepzosulfamido ir kitų oksiduojančių medžiagų pagrindu.

Geriausia nikelio dangos apsauga pasiekiama esant minimaliam apsauginio sluoksnio poringumui. Šiuo tikslu jis yra padengtas variu arba naudojama daugiasluoksnė medžiagos struktūra.

Pastaba. Tokio paties storio daugiasluoksnės dangos yra kelis kartus patikimesnės nei vieno sluoksnio medžiagos.

Dažniausi daugiasluoksnių medžiagų pavyzdžiai yra vario-nikelio-chromo dangos.

Pagrindiniai elektrolitinio nikeliavimo trūkumai yra šie:

• didelis poringumas;
• netolygus nikelio nusėdimas;
• sudėtingų formų paviršių apdorojimo sudėtingumas.

Metodas pagrįstas nikelio jonų savybe redukuotis skystoje terpėje. Tam naudojamas natrio hipofosfitas arba kiti cheminiai reagentai. Cheminis metodas leidžia apdoroti sudėtingos paviršiaus formos produktus.

Šio metodo trūkumas yra santykinai didelė sausų reagentų, naudojamų vandeniniams cheminiams tirpalams ruošti, kaina.

Elektrolitinio nikeliavimo atlikimas namuose

Elektrolitinis (galvaninis) dalių nikeliavimas atliekamas dviem būdais:

• dalių panardinimas į elektrolitą;
• nepanardinant dalių į elektrolitą.

Pirmasis metodas naudojamas apdorojant mažas dalis. Antrasis metodas naudojamas apdorojant didelius ir sunkius daiktus.

Prieš nikeliavimą metalas padengiamas variu.

Elektrolitų panardinimo metodas

Pirmuoju būdu gaminio paviršius poliruojamas švitrinis popierius oksido plėvelei pašalinti. Tada mėginys nuplaunamas šiltu vandeniu. Po to jis apdorojamas sodos tirpalu ir vėl nuplaunamas šiltu švariu vandeniu.

Tada dvi plonos varinės plokštelės dedamos į stiklinį arba porcelianinį indą. Plokštės atlieka anodo vaidmenį. Jie dedami vertikalioje padėtyje, lygiagrečiai vienas kitam.

Produktas dedamas tarp šių dviejų plokščių. Norėdami tai padaryti, mėginys pakabinamas viela. Viela abiem galais pritvirtinta prie plokščių.

Į indus įpilamas tokios sudėties vandeninis elektrolito tirpalas:

• Distiliuotas vanduo;
• 20% vario sulfato;
• 2% sieros rūgšties.

Varinės plokštės yra prijungtos prie maitinimo šaltinio. Įtampos vertė nustatoma 15–20 mA greičiu 1 cm2 medžiagos paviršiaus.

Pastaba. Nikelio elektrolitas jautrus rūgštingumo pokyčiams. Rūgštingumo lygiui palaikyti naudojami buferiniai junginiai boro rūgšties pagrindu.

Elektrolito tirpale vario chloridas disocijuoja (skyla) į jo sudedamąsias dalis. Jonai juda link katodo ir tampa neutraliais atomais. Chloro jonai oksiduojami anode.

Kai srovė praeina per elektrolitą, vario jonai patenka į tirpalą. Iš tirpalo varis nusėda ant katodo neutralių atomų pavidalu. Nešvarumai lieka indo apačioje. Gauto vario grynumas yra beveik 100%.

Po 30 minučių ant detalės susidaro plonas vario sluoksnis. Elektros srovės poveikis padidina vario sluoksnio storį. Kuo didesnis sluoksnio storis, tuo mažiau porų lieka apdorotame paviršiuje.

Metodas nepamerkiant dalių į elektrolitą

Didelių dalių galvaninis nikeliavimas atliekamas jų nepanardinant į elektrolitą. Norėdami tai padaryti, naudokite laisvų varinių laidų šepetį. Kaip šepetys dažnai naudojamas suvytas varinis kabelis, iš kurio pašalinta izoliacija.

Padidinus nusodintą vario sluoksnį, pašalinamas mėginio paviršiaus poringumas.

Nikelio nusodinimo procesas atliekamas panašiai kaip paviršiaus dengimo variu procesas. Norėdami tai padaryti, į indą įpilamas elektrolitas. Į elektrolito sudėtį įeina šie cheminiai reagentai, g/l:

• natrio sulfato tirpalas - 310;
• nikelio chlorido tirpalas - 65;
• ortoboro rūgštis - 45;
• 1,4-butandiolis - 0,15;
• orto-sulfobenzimidas (sacharinas) - 2,0;
• kaolinas (kalkės) - 1,0.

Plonos nikelio plokštelės nuleidžiamos į elektrolitą. Jie atlieka anodo vaidmenį. Produktas dedamas tarp jų. Plokščių galai yra prijungti prie maitinimo gnybto su teigiamu krūviu. Dalies korpusas prijungtas prie neigiamo poliaus.

Srovei valdyti naudojamas reostatas. Tiekiamos elektros srovės stiprumo valdymas atliekamas miliampermetru. Paduodama srovė neturi viršyti 6 V. Nikelio nusodinimas atliekamas maždaug 50°C temperatūroje, o elektros srovės tankis 4–5 A/dm2. Procedūros trukmė – 3 minutės.

Pastaba. Nikeliavimas be pagrindo turi gana silpną sukibimą su paviršiumi. Siekiant padidinti sukibimą, gaminys termiškai apdorojamas 450 laipsnių temperatūroje.

Paskutinis dalies apdorojimo etapas

Apdorota dalis nuplaunama švaraus šilto vandens srove ir išdžiovinama.

Nikeliuota apdaila yra matinė. Norėdami suteikti blizgesį, dalis yra poliruojama.

Sugedusios nikelio dangos pašalinamos anodiniu būdu ištirpinant elektrolite. Tam sieros rūgštis yra įtraukta į elektrolito sudėtį. Manoma, kad cheminis rūgšties tankis yra 1,2-2,8 kg/m3. Nikelio sluoksnio pašalinimo procesas atliekamas esant 20-25°C temperatūrai ir 5 A/dm2 anodo elektros srovės tankiui.

Cheminis nikeliavimas namuose

Cheminis nikeliavimo būdas namuose atliekamas naudojant darbinius tirpalus. Priklausomai nuo sausų reagentų kiekio, nikelio sluoksnio augimo greitis yra 80 µm/h ar daugiau.

Darbinio tirpalo sudėtis apima šiuos reagentus, g/l:

• nikelio vitriolis (nikelio sulfato milteliai) - 20;
• galena (švino sulfido milteliai) - 20;
• natrio acetatas - 15;
• natrio hipofosfito tirpalas - 25.

Cheminio tirpalo darbinė temperatūra yra 90°C. Pašalinus švino reagentą, reakcijos greitis sumažėja iki 50 µm/h arba mažiau.

Pasiekus darbinę temperatūrą, ruošinys nuleidžiamas į indą su tirpalu. Prieš dengiant nikeliu, danga nuvaloma ir nuriebalinama.

Produktas laikomas darbiniame tirpale 1 valandą. Kai jis išgaruoja, įpilama distiliuoto vandens.

Proceso pabaigoje dalis nuimama ir nuplaunama šiltu vandeniu. Po skalavimo produktas kruopščiai išdžiovinamas. Jei reikia, atsargiai nupoliruokite.

Pailgintas nikeliavimo tarnavimo laikas

Nikeliavimas gali būti nuolat veikiamas paviršiaus korozijos. Korozijos procesas pasireiškia tik pradiniame laikotarpyje. Didėjant darbinio tirpalo temperatūrai, paviršiaus korozija giliai prasiskverbia į medžiagą. Tada šis procesas sulėtėja ir visiškai sustoja.

Siekiant padidinti nikelio dangos tarnavimo laiką, naudojama vario dengimo technologija. Vario dengimas taip pat pašalina smulkius paviršiaus defektus. Vario kaip pagrindo naudojimas užtikrina nikelio apsaugos patikimumą ir ilgaamžiškumą.

Vario dangos poringumas sukelia apsauginio sluoksnio sunaikinimą ir sumažina gatavo gaminio tarnavimo laiką. Pagrindo metalas patiria koroziją, po kurios nusilupa apsauginis sluoksnis.

Dažniausiai vieno sluoksnio gaminiai yra veikiami korozijos procesų. apsauginė danga. Atidengiamos daugiasluoksnės dalys žalingi veiksniai mažiau.

Siekiant apsaugoti gaminius nuo pažeidimų, imamasi daugybės papildomų priemonių. Poroms uždaryti naudojami specialūs priedai.

Pastaba. Siekiant išvengti kietumo praradimo, plieno nikeliavimas atliekamas 250-300ºС temperatūroje.

Papildomas dalių apdorojimas, siekiant prailginti tarnavimo laiką

Nikeliavimas namuose atliekamas šiais būdais:

• Sausas magnio oksido reagentas sumaišomas su vandeniu iki purios būsenos. Su gauta mase dalis kruopščiai apdorojama ir kelioms minutėms panardinama į 50% druskos arba sieros rūgštį.
• Darbinis paviršius nuvalomas skvarbiu tepalu. Tada produktas panardinamas į išgrynintus žuvų taukus. Riebalų perteklius po paros pašalinamas benzinu ar kitais tirpikliais.
• Didelės dalys apdorojamos žuvų taukais per du kartus. Intervalas tarp procedūrų turi būti bent 12 valandų. Po dviejų dienų vergų riebalų perteklius pašalinamas.

Nikelio lydinių naudojimas su kitais metalais gali būti geresnis fizikines chemines savybes nikelio.

Aliuminis pagerina nikelio elektrinę varžą ir atsparumą korozijai.

Volframas, molibdenas ir titanas padidina jo atsparumą karščiui.

Chromo pridėjimas padidina nikelio dangos atsparumą oksiduojantiems ir redukuojantiems tirpalams.

Varis padidina nikelio atsparumą įvairių rūgščių poveikiui.