Покриването на части от цветни метали и стомана с никел повишава тяхната устойчивост на корозионни процеси и механично износване. Никелирането у дома е достъпно за всеки и се характеризира с проста технология.

1 Никелиране на метални повърхности - основите на технологията

Никелирането се състои в нанасяне на тънко никелово покритие върху повърхността на детайла, чиято дебелина като правило е 1–50 микрона. Частите се подлагат на тази операция, за да се защитят или да се получи характерен (матово черен или лъскав) вид на никелираната повърхност. Покритието, независимо от нюанса, надеждно предпазва металните предмети от корозия на открито, в разтвори на соли, основи, слаби органични киселини.

По правило части от стомана или такива метали и сплави от тях като мед, алуминий, цинк, по-рядко титан, манган, молибден, волфрам са никелирани. Невъзможно е да се обработва повърхността на продукти, изработени от олово, калай, кадмий, бисмут, антимон чрез химическо никелиране. Никеловите покрития се използват в различни индустрии за защитни, декоративни и специални цели или като подслой.

Тази технология се използва за възстановяване на повърхността на износени части на различни механизми и превозни средства, покрития на измервателни и медицински инструменти, битови предмети и продукти, химическо оборудване, части, работещи при леки натоварвания под въздействието на силни алкални разтвори или сухо триене. Има 2 метода за нанасяне на никелиране - електролитен и химичен.

Вторият е малко по-скъп от първия, но позволява да се получи покритие с еднаква дебелина и качество върху цялата повърхност на детайла, при условие че разтворът има достъп до всички негови секции. Никелирането у дома е доста изпълнима задача. Преди започване на работа продуктът се почиства старателно от мръсотия и ръжда (ако има такава), обработва се с фин шкурказа отстраняване на оксидния филм, измива се с вода, след това се обезмаслява и се измива отново.

2 Тайни за увеличаване на издръжливостта и експлоатационния живот на никелирането

Преди никелиране на стоманата е желателно да се извърши медно покритие на продукта (покриване с меден подслой). Тази технология се използва в индустрията като отделен процес, както и като подготвителен процес преди сребро, хромиране, никелиране. Медното покритие, преди нанасянето на други слоеве, ви позволява да изравните повърхностните дефекти и гарантира надеждността и издръжливостта на външното защитно покритие. Медта прилепва към стоманата много силно, а други метали се отлагат върху нея много по-добре, отколкото върху чистата стомана. В допълнение, никеловите покрития не са непрекъснати и имат през (към метала на основата) пори на 1 cm2:

• няколко десетки - за еднослойни никелови покрития;
• няколко - за трислойни.

Като резултат корозионни процесиметалът на основата под никела се оголи и възникват условия, които провокират отлепване на защитното покритие. Ето защо, дори при предварително медно покритие, многослойно никелиране и особено при еднослойно никелиране, е необходимо повърхността на никеловото защитно покритие да се третира със специални съединения, които затварят порите. При самообработка у дома са възможни следните методи:

• избършете покритата част с кашеста смес от вода и магнезиев оксид и незабавно я потопете за 1-2 минути в състав 50% солна киселина;
• избършете повърхността на детайла 2-3 пъти с лесно проникваща смазка;
• веднага след обработката, потопете продукта, който все още не е изстинал, в рибено масло (неподсилено, за предпочитане старо, което вече не е подходящо за предназначението си).

В последните два случая излишната смазка (мазнина) се отстранява от повърхността за един ден с бензин. В случай на обработка на големи повърхности (лайсни, брони на автомобили), рибеното масло се използва, както следва. При горещо време те избърсват артикула 2 пъти с интервал от 12–14 часа и след 2 дни отстраняват излишъка с бензин.

3 Електролитно никелиране у дома

Този метод изисква приготвянето на електролит, чийто състав е, както следва:

• 140 g никелов сулфат;
• 50 g натриев сулфат;
• 30 g магнезиев сулфат;
• 5 гр готварска сол(натриев хлорид);
• 20 гр борна киселина;
• 1000 г вода.

Химикалите се разтварят отделно във вода, получените разтвори се филтрират и след това се смесват.Готовият електролит се излива в контейнер. Никелирането изисква никелови електроди (аноди), които са потопени в електролитна вана (един електрод не е достатъчен, тъй като полученото покритие ще бъде неравномерно). Заготовка е окачена на тел между анодите. Медните проводници, идващи от никелови плочи, са свързани в една верига и са свързани към положителния извод на източника постоянен ток, жицата от частта към минуса.

За контрол на силата на тока във веригата са включени съпротивление (реостат) и милиамперметър (устройство). Напрежението на източника на ток трябва да бъде не повече от 6 V, плътността на тока трябва да се поддържа на ниво 0,8–1,2 A/dm2 (повърхностна площ на продукта), температурата на електролита е стайна температура 18–25 ° ° С. Токът се прилага за 20-30 минути. През това време се образува никелов слой с дебелина приблизително 1 µm. След това частта се изважда, добре се измива с вода и се изсушава. Полученото покритие ще бъде сиво-матово на цвят. За да може никеловият слой да стане лъскав, повърхността на детайла се полира.

Ако няма натриев и магнезиев сулфат, тогава вземете повече никелов сулфат, като доведете количеството му в електролита до 250 g, както и борна киселина - 30 g, натриев хлорид - 25 g. Никелирането в този случай се извършва при ток стойности на плътност​​в диапазона 3-5 A/dm2, разтворът се нагрява до 50-60 °C.

Недостатъци на електролитния метод:

• върху релефни, неравни повърхности, никелът се отлага неравномерно;
• невъзможността за нанасяне на покритие в дълбоки и тесни кухини, дупки и други подобни.

4 Химическо никелиране на продукти у дома

Всички състави за химическо никелиране са универсални - подходящи за обработка на всеки метал. Разтворите се приготвят в определена последователност. Всички химикали се разтварят във вода (с изключение на натриевия хипофосфит). Съдовете трябва да бъдат емайлирани. След това разтворът се нагрява, като температурата му се довежда до работната температура, след което натриевият хипофосфит се разтваря. Частта е окачена в течен състав, чиято температура се поддържа на необходимото ниво. В 1 литър от приготвения разтвор е възможно да се извърши никелиране на продукта, чиято повърхност е до 2 dm2.

Използвайте следните състави на разтвори, g/l:

• Натриева янтарна киселина - 15, никелов хлорид - 25, натриев хипофосфит - 30 (киселинност на рН разтвора - 5,5). Работната температура на сместа е 90–92 °C, скоростта на растеж на покритието е 18–25 µm/h.
• Никелов сулфат - 25, натриева янтарна киселина - 15, натриев хипофосфит - 30 (рН - 4,5). Температура - 90 °С, скорост - 15–20 µm/h.
• Никелов хлорид - 30, гликолова киселина - 39, натриев хипофосфит - 10 (pH - 4,2). 85–89 °С, 15–20 µm/h.
• Никелов сулфат - 21, натриев ацетат - 10, оловен сулфид - 20, натриев хипофосфит - 24 (pH - 5). 90 °С, до 90 µm/h.
• Никелов хлорид - 21, натриев ацетат - 10, натриев хипофосфит - 24 (рН - 5,2). 97 °С, до 60 µm/h.
• Никелов хлорид - 30, оцетна киселина - 15, оловен сулфид - 10-15, натриев хипофосфит - 15 (pH - 4,5). 85–87 °С, 12–15 µm/h.
• Никелов хлорид - 30, амониев хлорид - 30, натриева янтарна киселина - 100, амоняк (25% разтвор) - 35, натриев хипофосфит - 25 (pH - 8–8,5). 90 °С, 8–12 µm/h.
• Никелов хлорид - 45, амониев хлорид - 45, натриев цитрат - 45, натриев хипофосфит - 20 (pH - 8,5). 90°С, 18–20 µm/h.
• Никелов сулфат - 30, амониев сулфат - 30, натриев хипофосфит - 10 (pH - 8,2–8,5). 85 °С, 15–18 µm/h.
• Никелов хлорид - 45, амониев хлорид - 45, натриев ацетат - 45, натриев хипофосфит - 20 (pH - 8–9). 88–90 °С, 18–20 µm/h.

След изтичане на необходимото време продуктът се измива във вода, съдържаща бр голям бройразтворен тебешир, след това изсушен и полиран. Така полученото покритие от стомана и желязо се държи доста здраво.

Химичният процес на никелиране се основава на реакция, при която никелът се редуцира от разтвор на соли на негова основа в присъствието на натриев хипофосфит и с помощта на други химични реагенти. Използваните състави са разделени на алкални (нивото на рН надвишава 6,5) и киселинни (рН стойността е 4-6,5). Последните се използват най-добре за обработка на черни метали, мед, месинг, а алкалните са предназначени за никелиране.

Използването на киселинни състави позволява да се получи по-гладка, по-равномерна повърхност върху полиран продукт, отколкото при алкални. Киселинните разтвори имат още една важна характеристика - вероятността от тяхното саморазреждане при превишаване на работната температура е по-малка от тази на алкалните. Направете сами никелиране с алкални съединения гарантира по-здрава и по-надеждна адхезия на никеловия слой към метала, върху който е нанесен.

Никелирането у дома е прост процес. След като се проведе метална повърхносте защитен от корозия за дълго време. Материалът се използва в машиностроителното производство, в хранително-вкусовата промишленост, в оптичното производство.

Конструктивните елементи, изработени от черни или цветни метали, са защитени от корозия и са по-малко подложени на износване. Ако в разтвора на никел присъства фосфор, тогава повърхностният филм става по-здрав и индексът на твърдост се доближава до хромираната повърхност.

Относно процеса на изпълнение

Никелирането е търсена част от технологията и добро решение за покриване на готовия продукт. Нанесете върху частта тънък слойтечен никел, регулируема дебелина в диапазона от 0,8 микрона до 0,55 микрометра. Никелирането на метала също изпълнява функцията на декоративно покритие.

Този процес ще осигури образуването на траен филм, който от своя страна предпазва продукта от алкали и киселини, атмосферни прояви. За производството на санитарни изделия, покритие на тръби, кранове, адаптери и други части е идеално решение.

Защитата от външни влияния чрез този метод се препоръчва при:

1. Метални изделия, чиято експлоатация е предвидена на открито.
2. Каросерии на превозни средства.
3. Инструменти и оборудване, с които са оборудвани дентални клиники.
4. Метални части, ако се планира експлоатацията им във водна среда.
5. Стоманени или алуминиеви конструкции, които действат като ограда.
6. Продукти, по време на работа на които ще има взаимодействие с химически среди.

Като цяло се практикуват няколко уникални метода за извършване на работа. Те са намерили приложение както в производството, така и в ежедневието. Във всеки случай процесът на извършване на тази работа в лични работилници е от интерес, тъй като не е необходимо да се извършват сложни технологични операции.

Тези методи включват:

• химическо никелиране;
• електролитно покритие.

Опции за галванично покритие:

Критерий за оценка	Вид покритие на продукта
	галваничен	химически
Необходима температура за топене на материала	1450 0 С	890 0 С
Граница на съпротивлението на материала, OM x m	Приблизително 8,5 *10 -5	Приблизително 60 *10 -5
Податливост към създаване на магнетизъм	37	4
Твърдост по Викерс	250	550
Индикатор надлъжна деформацияв %	10 до 30	3 до 6
Характеристики на якост при сцепление с повърхността на материала	35 до 45	35 до 50

Извършване на работа

Нанасяне върху третираната повърхност тънък филмматериалът допринася за създаването на блясък и защита от температурни крайности и агресивни влияния на околната среда.

Преди да извършите директно задачата, металът трябва да бъде внимателно подготвен, така че адхезията на никела към повърхностния слой да е задълбочена.

Технологията на приготвяне е:

1. Обработка с финозърнеста шкурка.
2. Триене на повърхността с четка и твърди косми или метална тел.
3. Измиване с вода.
4. Обезмасляване в разтвор на калцинирана сода.
5. Отново изплакнете с чиста вода.

Тъй като повърхността, обработена с никел, често бързо губи способността си да отразява светлината и потъмнява, тя е хромирана. Това покритие осигурява надеждност по време на работа на продукта.

Съставът, използван при нанасяне върху стоманената повърхност, осигурява катодна защита на материала. Следователно никелирането на стоманата гарантира надеждност по време на работа на продукта. Ако повърхността не е частично защитена от никелови слоеве, скоро ще се появи ръжда и втвърденият никелов слой постепенно ще се отлепи. Препоръчва се металът да бъде покрит с дебело никелирано покритие.

Покритието може да се нанася върху медни и железни повърхности или сплави на тяхна основа. Титан или волфрам и други метали също могат да бъдат третирани с никел. Не се препоръчват материали за покритие като олово, бисмут, калай или кадмий. Преди да нанесете покритие върху стоманена повърхност, последната трябва да се третира с тънък меден слой.

електролитно никелиране

Нарича се още поцинковано никелиране. Този метод се счита за евтин, така че се използва най-често. Покритията са порести и пряко зависят от подготовката на основата и дебелината на защитния слой на покритието. Да се тази работае произведен с подходящо качество, процентът на порите трябва да бъде намален. За тези цели се използва предварително медно покритие на детайла или многослойно покритие.

Електрохимичното никелиране на основите се извършва в следните стъпки:

• Електролитът за никелиране се приготвя съгласно описаната схема. За да направите това, за 200 ml вода трябва да приготвите 60 грама никелов сулфат, 7 грама никелов хлорид, 6 грама борна киселина. Разредете добре всички компоненти във вода в предвидения съд. Никелови аноди, потопени директно в електролита, трябва да се използват за покриване на стоманена или медна повърхност.
• След това фиксирайте частта върху жицата и я поставете между никеловите плочи, като проводниците, преминаващи през никеловите плочи, трябва да бъдат свързани. Частите са свързани към минуса електрически заряд, и отлагането към положителното.
• Следва свързването на реостат и микроамперметър към управляващата верига на източника на ток. За да се осигури такова действие, е необходимо да се изберат източници на ток с номинално напрежение не повече от 6 V. Действието на силата на тока върху продукта трябва да продължи не повече от 20 минути.
• След обработката продуктът трябва да се измие и изсуши. Резултатът е матово сивкаво покритие.
• За да се осигури блясък, е необходимо да се полира повърхностния слой.

За всички положителни качествапроизводството на тази операция, има значителен недостатък, който трябва да се помни. По време на електролитната обработка на метален продукт покритието е неравномерно, тоест черупките не са запълнени, а на места с изпъкнала грапавост никелираният слой се стича надолу.

Химичен метод

Този метод се счита за скъп в сравнение с електролитния. Оказва се доста здрава и тънка основа на нанесения слой.

Никелирането на частите се извършва, както следва:

1. Взима се 10% разтвор на цинков хлорид и се разрежда на малки порции в разтвор на никелов сулфат, докато се получи яркозелен оттенък.
2. След това с помощта на порцеланов съд получената смес трябва да се загрее до кипене. Няма нужда да се страхувате, че ще се окаже утайки, това по никакъв начин няма да повлияе на качеството на планираната работа.
3. За никелиране частта, предварително почистена от прах и обезмаслена с разтвор на сода, трябва да се спусне във врящ разтвор.
4. Процесът на кипене трябва да продължи най-малко един час, но докато течността се изпарява, малко по малко в съда трябва да се добавя дестилирана вода. Ако е наситен зелен цвятще изсветли, това означава, че трябва да добавите малка част от никелов сулфат.
5. След като изтече времето за кипене, извадете частта и изплакнете във вода с тебешир, разтворен в нея.
6. Изсушете добре на открито.

Покритите по този метод изделия от черни метали са издръжливи и надеждни при работа.

Анализът на химическото отлагане на защитния слой показва, че протичащият процес е в основата на възстановяването на никел от солната течност с помощта на натриев хипофосфит и други елементи. Разтворите могат да бъдат алкални или киселинни.

Целта на киселинните състави е по-подходяща за обработка на цветни или черни метали. Алкалните вещества са предназначени за нанасяне върху неръждаеми повърхности.

Киселината провокира намаляване на разряда с повишаване на температурата, но повърхността се получава с по-нисък индекс на грапавост. При използване на такъв състав се осигурява добра адхезия на покритието към повърхността.

Формула на водна основа за никелиране, използвана за всички метали. Можете да използвате не само дестилирана вода, но и кондензат, образуван в хладилника. По-добре е да използвате химически реактиви, чисти с буквата "H" върху опаковката.

За да се получи разтвор, първоначално всички съставки се разреждат във вода и след това се добавя натриев хипофосфит. Един литър разтвор е достатъчен за никелиране с площ от 10x10 cm2.

Относно черното покритие

Черното никелиране има две цели едновременно:

• декоративно покритие;
• специализирано предназначение.

В този случай защитните свойства на метала са недостатъчно осигурени, въз основа на това заключение трябва да се нанасят междинни слоеве от цинк, кадмий или никел. В този случай стоманата трябва да бъде поцинкована, а цветните метали трябва да бъдат никелирани. Дебелината на покритието е доста дебела до 2 микрона, така че е крехка. За вани, съдържащи разтвор на никел, се добавя значително количество тиоцианат и цинк.

Съставът е около 50% от никеловия елемент, а останалата част съдържа въглерод, цинк, азот и сяра.

Алуминиево никелиране или стоманени конструкциипроизвежда се чрез приготвяне на вани с разтваряне на всички компоненти, последвано от тяхното филтриране. Борната киселина има тенденция да има проблеми с разтварянето, но може да се разрежда отделно във вода до 700C. Наситеното никелиране с този цвят е право пропорционално на плътността на подавания ток.

Относно баните за никелиране

В домашните работилници за вани за никелиране се използват три компонента: сулфат, борна киселина и хлорид. Сулфат - играе ролята на източник за образуване на никелови йони. За функционирането на никелови аноди хлоридът има значителен ефект, докато процентът на концентрация не се взема предвид.

Ако във ваната няма достатъчно хлорид, тогава отделянето на никел е малко, изходният ток намалява и качеството на полученото покритие оставя много да се желае.

Анодите се разтварят в почти изцялоза процеса на покриване на алуминиеви или медни продукти. Хлоридът допринася за повишаване на проводимостта на ваните при високи концентрации на цинк. Разтвор на борна киселина осигурява нормално ниво на киселинност.

Видео: химическо никелиране.

Относно пластмасовото хромиране

Хромирането на пластмаса у дома се извършва по следния начин:

1. За да покриете пластмасата, е необходимо да прикрепите конструктивни елементи или части към трансформатора.
2. Вземете четка, също прикрепена към трансформатора, и я напълнете с електролит.
3. На предварително подготвена повърхност нанесете слой електролит, като се движите нагоре и надолу.
4. Ако е необходимо, нанасянето на слоя трябва да се повтори.

За да лежи добре слоят на покритието, процесът трябва да се повтори поне 30 пъти.

След обработката повърхността на пластмасовите части трябва да се изсуши и измие с вода. Хромирането на повърхностите ще изглежда привлекателно, ако разтриете продукта с парче филц, така че покритието ще бъде лъскаво.

Хромирането на пластмасови изделия не винаги е възможно, така че се предпочитат решенията върху никел.

Хромирано покритие пластмасови изделиядоста трудоемък и скъп, например, цената на трансформатора е значителна. Така най-доброто решениеще има обжалване до специализирана организация.

При извършване на която и да е от работата по покриването на продуктите се случват химически процеси, така че наръчникът на химика 21 ще бъде полезен.

Преместихме се в нов офис- прилежаща сграда. Обърнете внимание на картата в секцията за контакти.

Временно не нанасяме вакуумни покрития

Поради модернизацията на секцията за вакуумно покритие, временно не извършваме работа по вакуумно нанасяне.

Сертифициран по ISO 9000

Системата за управление на качеството в нашата компания е в съответствие с ISO 9000

Приложение на титанов нитрид

Нанасяме титанов нитрид (TiN) чрез вакуумно отлагане върху продукти с размери до 2500x2500x2500 mm.

Месинг и бронзиране

Стана възможно да се извършва работа върху декоративно приложениемесинг и бронз

Добри новини! Преместихме се!

Във връзка с дългоочакваното разширяване на производството се преместихме на нов обект в Балашиха. За ваше улеснение - стана възможно извършването на събиране/доставка на части с нашите превозни средства!

Партньори

H - Никелиране

• Кодове за покритие: N, N.b., Khim.N.tv, Khim.N, N.m.ch.
• Работни стомани: всякакви, включително алуминиеви и титанови сплави
• Размери на продукта: до 1000x1000x1000 мм. Тегло до 3 тона.
• Нанасяне на покрития върху продукти с всякаква сложност
• QCD, качествен паспорт, работа в рамките на държавна отбранителна поръчка

Главна информация

Никелирането е процес на галванично покритие или химическо отлагане на никел с дебелина от 1 µm до 100 µm.
Никеловите покрития имат висока устойчивост на корозия, висока твърдост и добри декоративни свойства.

Точка на топене на никел: 1445°С
Микротвърдост на никеловите покрития: до 500 HV (хим. 800 HV)

Областите на приложение на никелираните части зависят от това дали никеловото покритие се използва като завършек или дали никеловото покритие действа като подслой (субстрат) за нанасяне на други галванични покрития.
Никеловите покрития могат да се нанасят върху почти всички метали.

Основните области на приложение на галваничното и химическото никелиране:

Използване на никел като самостоятелно покритие

• За декоративни цели.
  Никеловите покрития имат добро огледално покритие и практически не потъмняват на въздух. Покритията се понасят добре при работа в атмосферни условия поради високата устойчивост на корозия. Често декоративни елементи, огради, оборудване и инструменти са покрити с никел.
• За технически цели.
  За защита от корозия електрически контактиили механизми, работещи във влажна среда, както и покритие за запояване. В оптичната индустрия процесът на черно никелиране е широко разпространен.

• Като заместител на хромирано покритие.
  В някои случаи е възможна замяна на хромови покрития с никелови, поради технологичните трудности при нанасяне на хром върху продукти със сложна геометрия на повърхността. Ако свойствата на покритието и режимите на нанасяне са избрани правилно, разликата в експлоатационния живот на продуктите с покритие може да бъде почти незабележима (възли и части за различни цели, включително тези за хранително-вкусовата промишленост)

Използване на никел в комбинация с друго галванично покритие

• При нанасяне на многослойни защитни и декоративни покрития.
  Обикновено се комбинира с мед и хром (медно покритие, никелиране, хромиране) и други метали като междинен слой за увеличаване на блясъка на хромирането, както и за защита от корозия и за предотвратяване на разпространението на медта през порите на хром към повърхност, което може да доведе до кратко време за появата на червени петна върху хромираното покритие.

Примери за части с никелиране

Технология на никелиране

По време на електрохимичното отлагане на никел върху катода протичат два основни процеса: Ni 2+ + 2e - → Ni и 2Н + + 2е - → Н 2 .

В резултат на изхвърлянето на водородни йони тяхната концентрация в близкия до катодния слой намалява, т.е. електролитът се алкализира. В този случай могат да се образуват основни никелови соли, които влияят върху структурата на никела. механични свойстваникелиране. Освобождаването на водород причинява и питтинг, явление, при което водородни мехурчета, задържащи се върху повърхността на катода, предотвратяват изхвърлянето на никелови йони на тези места. Върху покритието се образуват ями и утайката губи своя декоративен вид.

В борбата срещу питинга се използват вещества, които намаляват повърхностното напрежение на интерфейса метал-разтвор.

Никелът лесно се пасивира по време на анодно разтваряне. При пасивиране на анодите в електролита концентрацията на никелови йони намалява и концентрацията на водородните йони бързо се увеличава, което води до спад в ефективността на тока и влошаване на качеството на отлаганията. За да се предотврати пасивирането на анодите, в електролитите за никелиране се въвеждат активатори. Такива активатори са хлоридни йони, които се въвеждат в електролита под формата на никелов хлорид или натриев хлорид.

Най-широко се използват електролити със сулфатно никелиране. Тези електролити са стабилни при работа, при правилна работа могат да се използват няколко години без подмяна. Съставът на някои електролити и режими на никелиране:

Състав	Електролит №1	Електролит №2	Електролит №3
Никелов сулфат		280-300	400-420
Натриев сулфат	50-70	-	-
Магнезиев сулфат	30-50	50-60	-
Борна киселина	25-30	25-40	25-40
натриев хлорид	5-10	5-10	-
натриев флуорид	-	-	2-3
Температура, °C	15-25	30-40	50-60
плътност на тока. A/dm 2	0,5-0,8	2-4	5-10
рН	5,0-5,5	3-5	2-3

Натриевият сулфат и магнезиевият сулфат се въвеждат в електролита за повишаване на електрическата проводимост на разтвора. Проводимостта на натриевите разтвори е по-висока, но в присъствието на магнезиев сулфат се получават по-леки, по-меки и лесно полирани утайки.

Никеловият електролит е много чувствителен дори към малки промени в киселинността. За поддържане на pH в необходимите граници трябва да се използват буферни съединения. Борната киселина се използва като такова съединение, което предотвратява бързата промяна в киселинността на електролита.

За да се улесни разтварянето на анодите, в банята се въвеждат соли на натриев хлорид.

За приготвянето на сулфатни електролити, никелирането трябва да се разтвори в отделни контейнери топла водавсички компоненти. След утаяване разтворите се филтрират в работна баня. Разтворите се смесват, рН на електролита се проверява и при необходимост се коригира с 3% разтвор на натриев хидроксид или 5% разтвор на сярна киселина. След това електролитът се регулира с вода до необходимия обем.

При наличие на примеси е необходимо да се проучи електролита преди да започне работата му, тъй като никеловите електролити са изключително чувствителни към чужди примеси, както органични, така и неорганични.
Дефектите при работа на светъл никелов електролит и методите за тяхното отстраняване са дадени в Таблица 1.

Таблица 1. Дефекти в работата на никелови сулфатни електролити и методи за тяхното отстраняване

Дефект	Причина за дефект	Лек
Никелът не се утаява. Обилно отделяне на водород	Ниско pH	Регулирайте рН с 3% разтвор на натриев хидроксид
Частично никелиране	Лошо обезмасляване на частите	Подобрете подготовката си
	Неправилно положение на анодите	Равномерно разпределете анодите
	Частите взаимно се защитават една друга	Променете подредбата на частите във ваната
Покритието е сиво	Наличието на медни соли в електролита	Почистете електролита от медта
Крехко, напукано покритие		Обработете електролита с активен въглен и го работете с ток
	Наличието на примеси от желязо	Почистете електролита от желязото
	Ниско pH	Регулирайте pH
Образуване на дупки	Електролитно замърсяване с органични съединения	Отработете електролита
	Назначаване с ниско pH	Регулирайте pH
	Слабо смесване	Подобрете смесването
Появата на черни или кафяви ивици върху покритието	Наличието на цинкови примеси	Пречистване на електролита от цинк
Образуване на дендрити по ръбовете на частите	Висока плътност на тока	Намалете плътността на тока
	Прекалено дълъг процес на никелиране	Въведете междинен меден слой или намалете времето за електролиза
Аноди, покрити с кафяв или черен филм	Висока плътност на анодния ток	Увеличете повърхността на анодите
	Ниска концентрация на натриев хлорид	Добавете 2-3 g/l натриев хлорид

При никелирането се използват горещо валцувани аноди, както и непасивирани аноди. Анодите се използват и под формата на плочи (карти), които се зареждат в обвити титаниеви кошници. Анодите на картата допринасят за равномерното разтваряне на никела. За да се избегне замърсяване на електролита с анодна утайка, никелови аноди трябва да бъдат затворени в платнени покрития, които са предварително обработени с 2-10% разтвор на солна киселина.
Съотношението на анодната повърхност към катода по време на електролиза е 2: 1.

Никелирането на малки детайли се извършва в камбанарни и барабанни вани. При никелиране в камбанови вани се използва повишено съдържание на хлоридни соли в електролита, за да се предотврати пасивирането на анодите, което може да възникне поради несъответствие между повърхността на анодите и катодите, в резултат на което концентрацията на никел в електролита намалява и стойността на pH намалява. Той може да достигне такива граници, при които отлагането на никел спира напълно. Недостатък при работа в камбани и барабани е и голямото увличане на електролита с части от ваните. Специфичните скорости на загуба в този случай варират от 220 до 370 ml/m 2 .

За защитно и декоративно завършване на детайли широко се използват лъскави и огледални никелови покрития, получени директно от електролити с избелващи добавки. Състав на електролита и режим на никелиране:

Никелов сулфат - 280-300 г/л
Никелов хлорид - 50-60 g/l
Борна киселина - 25-40 g/l
Захарин 1-2 g/l
1,4-бутиндиол - 0,15-0,18 ml / l
Фталимид 0,02-0,04 g/l
рН = 4-4,8
Температура = 50-60°C
Плътност на тока = 3-8 A / dm 2

За получаване на лъскави никелови покрития се използват и електролити с други избелващи добавки: хлорамин В, пропаргилов алкохол, бензосулфамид и др.
При нанасяне на брилянтно покритие е необходимо интензивно смесване на електролита със сгъстен въздух, за предпочитане в комбинация с люлеене на катодните пръти, както и непрекъснато филтриране на електролита,
Електролитът се приготвя по следния начин. В дестилирана или дейонизирана гореща (80-90°C) вода, сярна киселина и никелов хлорид, борна киселина се разтварят при разбъркване. Доведеният с вода до работния обем електролит се подлага на химично и селективно пречистване.

За отстраняване на медта и цинка електролитът се подкиселява със сярна киселина до pH 2-3, катоди с голяма площ от гофрирана стомана се окачват и електролитът се обработва в продължение на един ден при температура 50-60°C, като се разбърква със сгъстен въздух. Плътността на тока е 0,1-0,3 A / dm 2. След това рН на разтвора се регулира до 5,0-5,5, след което в него се въвежда калиев перманганат (2 g/l) или 30% разтвор на водороден пероксид (2 ml/l).
Разтворът се разбърква в продължение на 30 минути, добавя се 3 g/l активен въглентретирани със сярна киселина и смесете електролита 3-4 със сгъстен въздух. Разтворът се утаява за 7-12 часа, след което се филтрира в работна баня.

В пречистения електролит се въвеждат изсветлители: захарин и 1,4-бутиндиол директно, фталимид - предварително разтворен в малко количество електролит, загрят до 70-80 ° C. pH се настройва до необходимата стойност и се започва работа. Разходът на избелители при регулиране на електролита е: захарин 0,01-0,012 g/(A.h); 1,4-бутдиол (35% разтвор) 0,7-0,8 ml / (A. h); фталимид 0,003-0,005 g/(A.h).
Дефектите при работа на светъл никелов електролит и методите за тяхното отстраняване са дадени в Таблица 2.

Таблица 2. Дефекти в работата на светъл никелов електролит и методи за тяхното отстраняване

Дефект	Причина за дефект	Лек
Недостатъчен гланц на покритието	Ниска концентрация на избелители	Въведете избелители
	Посочената плътност на тока и pH не се поддържат	Регулирайте плътността на тока и pH
Тъмен цвят на покритието и/или тъмни петна	Електролитът съдържа примеси от тежки метали	Извършете селективно пречистване на електролита при ниска плътност на тока
Питинг	Наличието на примеси от желязо в електролита	Пречистете електролита и въведете добавка против питинг
	Недостатъчно смесване	Увеличете смесването на въздуха
	Ниска температура на електролита	Повишете температурата на електролита
крехки валежи	Електролитно замърсяване с органични съединения	Пречистете електролита с активен въглен
	Намалено съдържание на 1,4-бутиндиол	Въведете добавка 1,4-бутиндиол

Многослойното никелиране се използва за подобряване на устойчивостта на корозия на никеловите покрития в сравнение с еднослойните покрития.
Това се постига чрез последователно отлагане на никелови слоеве от няколко електролита с различни физични и химични свойствапокрития. Многослойните никелови покрития включват: биникел, триникел, уплътнителен никел.

Устойчивостта на корозия на биникеловите покрития е с 1,5-2 канала по-висока от еднослойните покрития. Препоръчително е да ги използвате вместо еднослойни матови и лъскави никелови покрития.

За да се постигне висока устойчивост на корозия, първият слой никел (матов или полусветъл), който е най-малко 1/2 - 2/3 от общата дебелина на покритието, нанесен от стандартен електролит, практически не съдържа сяра. Вторият никелов слой се отлага от яркия никелов електролит; сярата, съдържаща се в органичните избелители, е част от никеловото покритие, докато електродният потенциал на втория лъскав слой се измества с 60-80 mV към електроотрицателни стойности по отношение на първия слой. Така лъскавият никелов слой се превръща в анод в галваничната двойка и предпазва първия слой от корозия.

Трислойното никелиране има най-висока устойчивост на корозия. При този метод, след отлагане на първия слой никел от същия електролит както при двуслойното никелиране, средният слой никел се отлага от електролита, който включва специална сяросъдържаща добавка, която осигурява включването на голямо количество количество сяра (0,15-0,20%) в състава на междинния никелов слой. След това се нанася трети горен слой електролит, за да се постигне висок гланц. В този случай междинният слой, придобивайки най-електроотрицателния потенциал, предпазва никелови слоеве в контакт с него от корозия.

В автомобилната индустрия се използва двуслойно никелиране от типа Seal-Nickel. Първият слой никел се нанася от ярък никелов електролит. След това частите се прехвърлят към втори електролит, където се отлага силният никел. В състава на този електролит се въвежда непроводим силно диспергиран каолинов прах в количество 0,3-2,0 g/l. Температура 50-60°C, плътност на тока 3-4 A/dm 2 . Процесът се извършва без непрекъснато филтриране. За да се осигури равномерно разпределение на каолиновите частици в обема на електролита, се използва интензивно смесване на въздуха. Слоят Сил-никел повишава устойчивостта на износване на покритието и има висока устойчивост на корозия.

Сил-никелът се използва като последен слой преди хрома в защитно и декоративно покритие. Поради високата дисперсия на инертните частици, тънък слой Сил-никел (1-2 µm) не променя декоративния вид на лъскава никелирана повърхност, а при последващо хромиране позволява получаването на микропорест хром, което увеличава устойчивост на корозия на покритието.

Дефектните никелови покрития се отстраняват чрез анодно разтваряне на никел в електролит, състоящ се от сярна киселина, разредена до плътност 1,5-1,6,103 kg/m 3 . Температура 15-25°C, плътност на анодния ток 2-5 A/dm 2 .

Наред с електролитното никелиране, процесът на химическо никелиране е широко използван, базиран на редукция на никел от водни разтвори с помощта на химически редуциращ агент. Като редуциращ агент се използва натриевият хипофосфит.
Химическото никелиране се използва за покриване на части от всяка конфигурация с никел. Химически редуцираният никел има висока устойчивост на корозия, висока твърдост и устойчивост на износване, които могат да бъдат значително увеличени чрез термична обработка (след 10-15 минути нагряване при температура 400°C, твърдостта на химически отложения никел се увеличава до 8000 MPa). В същото време силата на сцепление също се увеличава. Никеловите покрития, възстановени с хипофосфит, съдържат до 15% фосфор. Редукцията на никел с хипофосфит протича чрез реакцията NiCl 2 + NaH 2 PO 2 + H 2 O → NaH 2 PO 3 + 2HCl + Ni.

Едновременно с това настъпва хидролиза на натриев гпофосфит. Степен полезна употреба gppophosphita вземат около 40%.

Редукцията на никел от неговите соли с хипофосфит спонтанно киха само върху металите от желязната група, които катализират този процес. За да се покрият други каталитично неактивни метали (например мед, месинг), е необходимо да се контактуват тези метали в разтвор с алуминий или други метали, по-електроотрицателни от никела. За целта се използва повърхностно активиране чрез третиране в разтвор на паладиев хлорид (0,1-0,5 g/l) за 10-60 s. На някои метали, като олово, калай, цинк, кадмий, никелирането не се образува дори при използване на метода на контакт и активиране.
Химичното отлагане на никел е възможно както от алкални, така и от киселинни разтвори. Алкалните разтвори се характеризират с висока стабилност и лекота на настройка. Състав на разтвора и режим на никелиране:

Никелов хлорид - 20-30 g/l
Натриев хипофосфит - 15-25 g/l
Натриев цитрат - 30-50 г/л
Амониев хлорид 30-40 g/l
Амоняк, вода, 25% - 70-100 ml/l
рН = 8-9
Температура = 80-90°C

Покритията, получени в киселинни разтвори, се характеризират с по-ниска порьозност от тези, получени от алкални разтвори (при дебелина над 12 μm, покритията са практически без пори). От киселинни разтвори на химическо никелиране се препоръчва следният състав (g/l) и режим на никелиране:

Никелов сулфат - 20-30 г/л
Натриев ацетат - 10-20 g/l
Натриев хипофосфит - 20-25 g/l
Тиоурея 0,03 g/l
Оцетна киселина (ледена) - 6-10 ml / l
рН = 4.3-5.0
Температура = 85-95°С
Скорост на утаяване = 10-15 µm/h

Химическото никелиране се извършва в стъклени, порцеланови или емайлирани железни вани. Като материал за окачване се използва въглеродна стомана.
Напоследък никел-борна сплав е химически покрита с помощта на бор-съдържащи съединения, натриев борохидрид и диметилборат, като редуциращ агент, които имат по-висока редукционна способност в сравнение с хипофосфита.
Получените покрития от никел-борна сплав имат висока устойчивост на износване и твърдост.

За оценка на стойността на работата, моля, изпратете заявка по имейл[защитен с имейл]
Препоръчително е към заявката да приложите чертеж или скица на продукти, както и да посочите броя на частите.

В раздела за цените, цена на никелиране

Свойства и приложения на покритието. В основата на процеса на химическо никелиране е реакцията на редукция на никел от водни разтвори на неговите соли с натриев хипофосфит. Индустриалните приложения са получили методи за отлагане на никел от алкални и киселинни разтвори. Нанесеното покритие има полу-лъскав метален вид, финозърнеста структура и представлява сплав на никел с фосфор. Съдържанието на фосфор в утайката зависи от състава на разтвора и варира от 4-6% за алкални до 8-10% за киселинни разтвори.

В съответствие със съдържанието на фосфор се променят и физическите константи на никел-фосфорната утайка. Специфично теглоравно на 7,82-7,88 g / cm 3, точка на топене 890-1200 °, електрическото съпротивление е 0,60 ohm mm 2 /m. След термична обработка при 300-400°, твърдостта на никел-фосфорното покритие се увеличава до 900-1000 kg/mm2. В същото време силата на сцепление също се увеличава многократно.

Тези свойства на никел-фосфорното покритие определят и неговите области на приложение.

Препоръчително е да се използва за покриване на части от сложен профил, вътрешна повърхност на тръби и намотки, за равномерно покритие на части с много точни размери, за повишаване на устойчивостта на износване на триещи се повърхности и части, подложени на температурни въздействия, например за покриване на форми.

Части от черни метали, мед, алуминий и никел се подлагат на никел-фосфорно покритие.

Този метод не е подходящ за отлагане на никел върху метали или покрития като олово, цинк, кадмий и калай.

Утаяване на никел от алкални разтвори. Алкалните разтвори се характеризират с висока стабилност, лекота на настройка, липса на склонност към бурно и моментално утаяване на никелов прах (феномен на саморазреждане) и възможност за дългосрочна работа без подмяна.

Скоростта на отлагане на никел е 8-10 микрона/час. Процесът протича с интензивно отделяне на водород върху повърхността на Частите.

Приготвянето на разтвора се състои в разтваряне на всеки от компонентите поотделно, след което те се изсипват заедно в работна баня, с изключение на натриевия хипофосфит. Излива се само когато разтворът се загрее до работна температура и частите са подготвени за покритие.

Подготовката на повърхността на стоманените части за покритие няма специфични особености.

След загряване на разтвора до работна температура, той се коригира с 25% разтвор на амоняк до стабилна от син цвят, изсипете в разтвор на натриев хипофосфит, окачете частите и пристъпете към покритието без предварително проучване. Разтворът се коригира главно с амоняк и натриев хипофосфит. В голям обемвани с никелиране и високо специфично натоварване на частите, коригирането на разтвора с амоняк се извършва директно от цилиндър с газообразен амоняк, с непрекъснато подаване на газ към дъното на ваната през гумена тръба.

Приготвя се разтвор на натриев хипофосфит за удобство на настройката с концентрация 400-500 g / l.

Разтворът на никелов хлорид обикновено се приготвя за корекция заедно с амониев хлорид и натриев цитрат. За целта е най-препоръчително да се използва разтвор, съдържащ 150 g/l никелов хлорид, 150 g/l амониев хлорид и 50 g/l натриев цитрат.

Специфичната консумация на натриев хипофосфит на 1 dm 2 от повърхността на покритието, с дебелина на слоя 10 микрона, е около 4,5 g, а никел, по отношение на метал, е около 0,9 g.

Основните проблеми при химическото отлагане на никел от алкални разтвори са дадени в табл. 8.

Отлагане на никел от киселинни разтвори. За разлика от алкалните разтвори, киселинните разтвори се характеризират с голямо разнообразие от добавки към разтвори на никелови и хипофосфитни соли. Така че, за тази цел могат да се използват натриев ацетат, янтарна, винена и млечна киселини, Trilon B и други. органични съединения. Сред многото състави, по-долу е разтвор със следния състав и режим на утаяване:

Стойността на pH трябва да се коригира с 2% разтвор на натриев хидроксид. Скоростта на отлагане на никел е 8-10 микрона/час.

Прегряването на разтвора над 95° може да доведе до саморазреждане на никел с моментална тъмна гъбеста утайка и изпръскване на разтвора от ваната.

Разтворът се регулира според концентрацията на съставните му компоненти само докато в него се натрупат 55 g/l натриев фосфит NaH 2 PO 3, след което никеловият фосфит може да се утаи от разтвора. При достигане на определената концентрация на фосфит никеловият разтвор се източва и се заменя с нов.

топлинна обработка. В случаите, когато се прилага никел за повишаване на твърдостта на повърхността и устойчивостта на износване, частите се обработват термично. При високи температури се образува никел-фосфорна утайка химично съединение, което предизвиква рязко повишаване на твърдостта му.

Промяната в микротвърдостта в зависимост от температурата на нагряване е показана на фиг. 13. Както се вижда от диаграмата, най-голямото увеличениетвърдостта настъпва в температурния диапазон от 400-500°. При избора температурен режимТрябва да се има предвид, че за редица стомани, които са били закалени или нормализирани, високите температури не винаги са приемливи. В допълнение, топлинната обработка, извършена във въздуха, причинява темпериране на цветовете на повърхността на частите, вариращи от златисто жълто до лилаво. Поради тези причини температурата на нагряване често е ограничена в рамките на 350-380°. Необходимо е също така никелираните повърхности да бъдат чисти преди полагане в пещта, тъй като всяко замърсяване се открива след топлинна обработка много интензивно и отстраняването им е възможно само чрез полиране. Времето за загряване е 40-60 минути. е достатъчно.

Оборудване и аксесоари. Основната задача при производството на оборудване за химическо никелиране е изборът на облицовки за баня, които са устойчиви на киселини и основи и топлопроводими. За експериментална работа и за покриване на малки части се използват порцеланови и стоманени емайлирани вани.

При покриване на големи предмети във вани с вместимост 50-100 литра или повече, емайлирани резервоари се използват с емайли, които са устойчиви на силни азотна киселина. Някои фабрики използват стоманени цилиндрични вани, облицовани с покритие, състоящо се от лепило № 88 и прахообразен хромен оксид, взети в равни количества. Хромният оксид може да бъде заменен с шмиргел микропрах. Покритието се произвежда на 5-6 слоя с междинно изсушаване на въздух.

В завода Киров за тази цел успешно се използва облицовката на цилиндрични вани с подвижни пластмасови капаци. При необходимост от почистване на ваните, разтворите се изпомпват с помпа, а капаците се отстраняват и се обработват с азотна киселина. Като материал за закачалки и кошници трябва да се използва въглеродна стомана. Отделни секции от части и суспензии са изолирани с перхлорвинил емайли или пластмасови съединения.

За загряване на разтвора трябва да се използват електрически нагреватели с пренос на топлина през водна риза. Термичната обработка на малки части се извършва в термостати. За големи продукти се използват шахтови пещи с автоматичен контрол на температурата.

Никелиране на неръждаеми и киселинноустойчиви стомани. Никелирането се извършва за повишаване на повърхностната твърдост и устойчивост на износване, както и за защита от корозия в тези агресивни среди, в които тези стомани са нестабилни.

За здравината на адхезията на никел-фосфорния слой към повърхността на високолегирани стомани, методът на подготовка за покритие е от решаващо значение. Така че, за неръждаема стомана клас 1×13 и други подобни, подготовката на повърхността се състои в нейната анодна обработка в алкални разтвори. Детайлите са монтирани на закачалки от въглеродна стомана, като се използват, ако е необходимо, вътрешни катоди, окачени във вана с 10-15% разтвор на сода каустик и извършват анодната им обработка при температура на електролита 60-70 ° и плътност на анодния ток 5-10 a / dm 2 за 5-10 мин. докато се образува равномерно кафяво покритие без метални пролуки. След това частите се измиват на студено течаща вода, обезглавен в солна киселина (sp. тегло 1,19), разреден двукратно, при температура 15-25° за 5-10 секунди. След измиване в студена течаща вода, частите се окачват във вана с химическо никелиране в алкален разтвор и се покриват по обичайния начин до определена дебелина на слоя.

За части, изработени от киселинноустойчива стомана тип IX18H9T, анодната обработка трябва да се извърши в електролит с хромова киселина със следния състав и режим на процеса:

След анодна обработка частите се измиват в студена течаща вода, обезглавяват се в солна киселина, както е посочено за неръждаема стомана, и се окачват във вана за никелиране.

Никелиране на цветни метали. За отлагане на никел върху предварително нанесения никелов слой, частите се обезмасляват и след това се обезглавяват в 20-30% разтвор на солна киселина за 1 минута, след което се окачват във вана за химическо никелиране. Частите, изработени от мед и нейните сплави, се никелират в контакт с по-електроотрицателен метал, като желязо или алуминий, като за тази цел се използва тел или висулки, изработени от тези метали. В някои случаи, за да се получи реакция на отлагане, е достатъчно да се създаде краткотраен контакт на железен прът с повърхността на медна част.

За никелиране на алуминия и неговите сплави частите се ецват в алкали, изсветляват се в азотна киселина, както е направено преди, с всички видове покрития и се подлагат на двойна обработка с цинк в разтвор, съдържащ 500 g/l натриев хидроксид и 100 g/l цинков оксид, при температура 15-25°. Първото потапяне продължава 30 секунди, след което утайката от контактен цинк се ецва в разредена азотна киселина, а второто потапяне е 10 секунди, след което частите се измиват в студена течаща вода и се никелират във вана с алкален никелов фосфор решение. Полученото покритие е много слабо свързано с алуминия и за да се увеличи якостта на сцепление, частите се нагряват чрез потапяне в смазочно масло при температура 220-250 ° за 1-2 часа.

След термична обработка частите се обезмасляват с разтворители и при необходимост се избърсват, полират или се подлагат на други видове механична обработка.

Никелиране на металокерамика и керамика. Технологичен процесНикелирането на ферити се състои в следните операции: части се обезмасляват в 20% разтвор на калцинирана сода, промиват се с гореща дестилирана вода и се мариновани за 10-15 минути. в алкохолен разтворсолна киселина със съотношение на компонентите 1:1. След това частите отново се измиват с гореща дестилирана вода, като се почиства утайката с четки за коса. Върху покритите повърхности на детайлите с четка се нанася разтвор на паладиев хлорид с концентрация 0,5-1,0 g/l и pH 3,54:0,1. След сушене на въздухнанасянето на паладиев хлорид се повтаря още веднъж, изсушава се и се потапя за предварително никелиране във вана с кисел разтвор, съдържащ 30 g/l никелов хлорид, 25 g/l натриев хипофосфит и 15 g/l натриева янтарна киселина. За тази операция е необходимо да се поддържа температурата на разтвора в рамките на 96-98° и pH 4,5-4,8. След това частите се измиват в дестилирана гореща вода и се никелират в същия разтвор, но при температура 90 °, докато се получи слой с дебелина 20-25 микрона. След това частите се варят в дестилирана вода, медно покритие в пирофосфатен електролит до получаване на слой от 1-2 микрона, след което се подлагат на безкиселинно запояване. Силата на сцепление на никел-фосфорното покритие с феритната основа е 60-70 kg/cm 2 .

В допълнение, подложени на химическо никелиране различни видовекерамика, като ултра-порцелан, кварц, стеатит, пиезокерамика, тиконд, термоконд и др.

Технологията на никелиране се състои от следните операции: частите се обезмасляват със спирт, измиват се в гореща вода и се сушат.

След това за детайлите от тиконд, термоконд и кварц повърхността им се сенсибилизира с разтвор, съдържащ 10 g/l калаен хлорид SnCl 2 и 40 ml/l солна киселина. Тази операция се извършва с четка или чрез триене с дървена шайба, навлажнена с разтвор, или чрез потапяне на частите в разтвор за 1-2 минути. След това повърхността на частите се активира в разтвор на паладиев хлорид PdCl 2 2H 2 O.

За ултра-порцелан се използва нагрят разтвор с концентрация на PdCl 2 ·2H 2 O 3-6 g / l и с време на потапяне 1 сек. За тиконд, термоконд и кварц концентрацията намалява до 2-3 g/l с увеличаване на експозицията от 1 до 3 минути, след което частите се потапят в разтвор, съдържащ калциев хипофосфит Ca (H 2 PO 2) 2 в количество от 30 g / l, без нагряване, за 2-3 минути.

Части от ултрапорцелан с активирана повърхност се окачват за 10-30 секунди. в банята за предварително никелиране с алкален разтвор, след което частите се измиват и се окачват отново в същата баня, за да се образува слой с определена дебелина.

Части от тиконд, термоконд и кварц след обработка в калциев хипофосфит се никелират в кисели разтвори.

Химично отлагане на никел от карбонилни съединения. При нагряване на парите на никелов тетракарбонил Ni(CO) 4 при температура 280°±5, реакцията на термично разлагане на карбонилни съединения протича с отлагане на метален никел. Процесът на отлагане се извършва в херметически затворен контейнер при атмосферно налягане. Атмосферата се състои от 20-25% (по обем) никелов тетракарбонил и 80-75% въглероден оксид CO. Примесът на кислород в газа е допустимо не повече от 0,4%. За равномерно отлагане трябва да се създаде циркулация на газ със скорост на подаване от 0,01-0,02 m/s и обръщане на посоката на подаване на всеки 30-40 секунди. . Подготовката на частите за покритие е да се отстранят оксидите и мазнините. Скоростта на отлагане на никел е 5-10 микрона/мин. Утаеният никел има матова повърхност, тъмно сив нюанс, фина кристална структура, твърдост 240-270 по Викерс и относително ниска порьозност.

Якостта на сцепление на покритието към метала на продуктите е много ниска и за повишаването й до задоволителни стойности е необходима термична обработка при 600-700°C за 30-40 минути.

Никелът се използва широко в машиностроенето и уредостроенето, както и в различни индустрии. В хранително-вкусовата промишленост никелът заменя калаените покрития, а в областта на оптиката се разпространи благодарение на процедурата за черно никелиране. Никелът се нанася върху части от цветни метали и стомана за повишаване на устойчивостта на продуктите към механично износване и защита от корозия. Наличието на фосфор в никела прави филма близък по твърдост до хромовия филм!

Процедура за никелиране

Никелирането е нанасянето на никелово покритие върху повърхността на детайл, което обикновено има дебелина от 1 до 50 микрона. Никеловите покрития са лъскави или матово черни, но независимо от това осигуряват надеждна защита на метала в агресивни среди (киселини, основи) и при повишени температури.

Преди процеса на никелиране продуктът трябва да бъде подготвен. Обработва се с шкурка за отстраняване на оксидния филм, избърсва се с четка, измива се с вода, обезмаслява се в горещо разтвор на содаи отново измити. Никеловите покрития могат да загубят първоначалния си блясък с течение на времето, така че често покриват никеловия слой с по-стабилен хромов слой.

Никелът, приложен директно върху стоманата, е катоден и защитава материала чисто механично. Прекъснатостта на защитното покритие допринася за появата на корозионни двойки, в които стоманата действа като разтворим електрод. В резултат на това под покритието се образува корозия, която разрушава стоманената основа и провокира отлепване на никеловото покритие. За да се предотврати това, металът винаги трябва да бъде покрит с дебел слой никел.

Никелови покрития могат да се нанасят върху желязо, мед, техните сплави, както и волфрам, титан и други метали. Метали като олово, кадмий, калай, олово, антимон и бисмут не могат да бъдат покрити с химическо никелиране. При никелиране на стоманени продукти е обичайно да се прилага меден подслой.

Никеловите покрития се използват в различни индустрии за специални, защитни и декоративни цели, а също и като подслой. Технологията за никелиране се използва за възстановяване на износени авточасти и машинни части, покритие на химическо оборудване, медицински инструмент, измервателни инструменти, битови предмети, части, които се експлоатират с леки натоварвания в състояние на сухо триене или излагане на силни основи.

Видове никелиране

На практика са известни два вида никелиране – електролитно и химическо. Последният метод е малко по-скъп от електролитния, но е в състояние да осигури възможност за създаване на покритие с еднакво качество и дебелина върху всякакви повърхности, ако е изпълнено условието за достъп до разтвора до тях.

електролитно никелиране

Електролитните покрития се характеризират с известна порьозност, в зависимост от задълбочеността на подготовката на основата и дебелината на защитното покритие. За да се организира висококачествена защита от корозия, е необходимо пълно отсъствие на пори; за това е обичайно предварително медно покритие на метална част или нанасяне на многослойно покритие, което е по-надеждно от един слой дори с еднаква дебелина.

За да направите това, трябва да подготвите електролит. Вземете 30 грама никелов сулфат, 3,5 грама никелов хлорид и 3 грама борна киселина на 100 милилитра вода, изсипете този електролит в съд. Никелирането на стомана или мед изисква никелови аноди, които трябва да се спуснат в електролита.

Част трябва да бъде окачена на тел между никелови електроди. Проводниците, идващи от никеловите плочи, трябва да бъдат свързани заедно. Частите са свързани към отрицателния полюс на източника на ток, а проводниците към положителния. След това трябва да включите реостат във веригата, за да регулирате тока и милиамперметър. Изберете източник на постоянен ток, който има напрежение от 6V или по-малко.

Токът трябва да бъде включен за около двадесет минути. След това частта трябва да се отстрани, измие и изсуши. Продуктът е покрит с матов слой от сивкав никел. За да стане лъскаво защитното покритие, то трябва да бъде полирано. Въпреки това, когато работите, имайте предвид съществените недостатъци електролитно никелиранеу дома - неравномерно отлагане върху релефната повърхност на никел и невъзможността за покриване на дълбоки и тесни дупки, както и кухини.

Химическо никелиране

В допълнение към електролитния метод, още един, много лесен начинза покриване на желязо или полирана стомана с тънък, но издръжлив слой никел. Обичайно е да се вземе 10% разтвор на цинков хлорид и постепенно да се добавя към разтвор на никелов сулфат, докато течността стане ярко зелена. След това течността трябва да се загрее до кипене, по-добре е да използвате порцеланов съд за това.

В този случай се появява характерна мътност, но тя не оказва влияние върху процеса на никелиране на частите. Когато заври течността, трябва да спуснете в нея предмета за никелиране. Предварително почистете детайла и обезмаслете. Продуктът трябва да се вари в разтвора около час, като се добавя от време на време дестилирана вода, докато се изпарява.

Ако по време на кипене забележите, че течността е променила цвета си от яркозелена до бледозелена, тогава трябва да добавите малко никелов сулфат, за да получите оригиналния цвят. След определеното време извадете продукта от разтвора, изплакнете във вода, в която е разтворено малко тебешир, и изсушете добре. Стомана или полирано желязо, покрито с подобен процес на никелиране, това защитно покритие държи много добре.

Процедурата за химическо никелиране се основава на реакцията на редукция на никел от воден разтвор на неговите соли с помощта на натриев хипофосфит и други химически реагенти. Разтворите, които се използват за химическо никелиране, са киселинни с ниво на рН 4-6,5 и алкални със стойност на рН над 6,5.

Препоръчително е да се използват киселинни разтвори за покритие на черни метали, месинг и мед. Алкалните са предназначени за неръждаеми стомани. Киселинен разтвор, в сравнение с алкален разтвор, придава по-гладка повърхност на полираната част. Друга важна характеристика на киселинните разтвори е по-ниската вероятност от саморазреждане при превишаване на прага на работната температура. Алкалните разтвори гарантират по-надеждна адхезия на никеловия филм към основния метал.

Всички водни разтвори за никелиране, направени сами, са универсални, тоест подходящи за всички метали. За химическо никелиране се използва дестилирана вода, но можете да използвате и кондензат от домакински хладилник. Химическите реактиви са подходящи чисти - с обозначението "H" на етикета.

Последователността на приготвяне на разтвора е следната. Всички химикали, с изключение на натриевия хипофосфит, трябва да се разтварят във вода емайлирани съдове. След това загрейте разтвора до работна температура, разтворете натриевия хипофосфит и поставете частите в разтвора. С един литър от разтвора е възможно да се обработят части от никелирана плоча с площ до 2 dm2.

Черни покрития

Черните никелови покрития се нанасят със специални и декоративна цел. Техните защитни свойства са много ниски, така че е обичайно да се прилагат върху подслой от обикновен никел, цинк или кадмий. Стоманените продукти първо трябва да бъдат поцинковани, а медта и месингът да бъдат никелирани.

Черното никелиране е твърдо, но крехко, особено когато е дебело. На практика те спират при стойност на дебелината от 2 микрона. Никелова вана за такива покрития, като правило, съдържа голямо количество тиоцианат и цинк. Близо половината от никела присъства в покритието, докато останалите 50% са сяра, азот, цинк и въглерод.

Баните с черно никелирано покритие от алуминий или стомана обикновено се приготвят чрез разтваряне на всички компоненти в топла вода и филтриране с филтърна хартия. Ако възникнат трудности по време на разтварянето на борна киселина, тя се разтваря отделно във вода, която се нагрява до 70 градуса по Целзий. Постигането на дълбоко черно зависи от избора на правилната стойност на плътността на тока.

Никелирани вани

В цеховете широко се използва вана, която се състои от 3 основни компонента: борна киселина, сулфат и хлорид. Никеловият сулфат е източник на никелови йони. Хлоридът оказва значително влияние върху работата на никеловите аноди, концентрацията му във ваната не е точно стандартизирана. При вани без хлорид настъпва силно пасивиране на никела, след което съдържанието на никел във ваната намалява и резултатът е намаляване на ефективността на тока и спад в качеството на покритията.

Анодите в присъствието на хлориди се разтварят в достатъчни количества за нормалното протичане на процеса на медно или алуминиево никелиране. Хлоридите повишават проводимостта на ваната и нейното функциониране при замърсяване с цинк. Борната киселина помага за поддържане на рН на определено ниво. Ефективността на това действие зависи до голяма степен от концентрацията на борна киселина.

Като хлорид може да се използва натриев, цинков или магнезиев хлорид. Широко се използват сулфатни бани Watts, които съдържат като добавка електропроводими соли, които повишават електропроводимостта на ваните и подобряват външен вид защитни покрития. Най-използваният сред тези соли е магнезиевият сулфат (около 30 грама на литър).

Никеловият сулфат най-често се въвежда в концентрация около 250-350 грама на литър. Напоследък се наблюдава тенденция към ограничаване на никеловия сулфат - по-малко от 200 g / l, което спомага за значително намаляване на загубите на разтвор.

Концентрацията на борна киселина е 25-40 грама на литър. Под 25 g/l има повишена склонност на банята към бързо алкализиране. И излишъкът приемливо нивосе счита за неблагоприятен поради възможна кристализация на борна киселина и утаяване на кристали по стените на никеловата вана и анодите.

Никелова вана работи в различни температурни диапазони. Въпреки това, никелирането у дома рядко се използва при стайна температура. Никелът често се отлепва от покрития, нанесени в студени вани, така че ваната трябва да се нагрее до поне 30 градуса по Целзий. Плътността на тока се избира експериментално, така че покритието да не изгори.

Натриевата вана работи надеждно в широк диапазон на pH. Преди това рН се поддържаше на ниво 5,4-5,8, мотивирано от по-малко агресивност и по-високи покривни способности на ваната. Въпреки това, високите стойности на pH провокират значително увеличаване на напреженията в никеловото покритие. Следователно в повечето бани рН е 3,5-4,5.

Тънкостите на никелирането

Адхезията на никеловия филм към метала е сравнително ниска. Този проблемможе да се реши с топлинна обработканикелови филми. Процедурата на нискотемпературна дифузия се състои в нагряване на никелирани продукти до температура от 400 градуса по Целзий и задържане на частите за един час при тази температура.

Но не забравяйте, че ако частите, които са никелирани, са закалени (куки за риба, ножове и пружини), тогава при температура от 400 градуса те могат да бъдат освободени, губейки твърдост - основното им качество. Следователно, нискотемпературната дифузия в такава ситуация се извършва при температура от около 270-300 градуса с експозиция до 3 часа. Такава топлинна обработка може също да увеличи твърдостта на никеловото покритие.

Съвременните никелирани вани изискват специално оборудване за никелиране и разклащане на водния разтвор, за да се интензифицира процеса на никелиране и да се намали рискът от образуване на питтинг - образуване на малки вдлъбнатини в покритието. Разбъркването на ваната след това води до необходимостта от непрекъснато филтриране за отстраняване на замърсителите.

Разбъркването с подвижен катоден прът не е толкова ефективно, колкото използването на сгъстен въздух за тази цел и освен всичко друго изисква специална съставка, която елиминира образуването на пяна.

Отстраняване на никелиране

Никеловите покрития върху стоманата обикновено се отстраняват в вани с разредена сярна киселина. Добавете към 20 литра студена водапорции от 30 литра концентрирана сярна киселина при непрекъснато разбъркване. Контролирайте температурата да не надвишава 60 градуса по Целзий. След охлаждане до стайна температура на ваната, нейната плътност трябва да достигне 1,63.

За да се намали рискът от засяване на материала, от който е направен субстрата, към ваната се добавя глицерин в количество от 50 грама на литър. Ваните обикновено са изработени от винилова пластмаса. Продуктите са окачени на средния прът, който е свързан към плюса на източника на ток. Пръчките, върху които са фиксирани оловните листове, са свързани към минуса на източника на ток.

Уверете се, че температурата на ваната не надвишава 30 градуса, тъй като горещият разтвор действа агресивно върху основата. Плътността на тока трябва да бъде 4 A / dm2, но е разрешена промяна на напрежението от 5-6 волта.

Добавете чрез определено времеконцентрирана сярна киселина за поддържане на плътността на 1,63. За да предотвратите разреждането на ваната, потопете елементите във ваната след предварително изсушаване. Контролът на процеса не е труден, тъй като плътността на тока рязко спада в момента на отстраняване на никела.

По този начин никелирането е най-популярният процес на галванично покритие. Никелирането се отличава със своята твърдост, висока устойчивост на корозия, разумна цена на никелиране, добра отразяваща способност и електрическо съпротивление.