Krāsaino metālu un tērauda detaļu pārklāšana ar niķeli palielina to izturību pret korozijas procesiem un mehānisko nodilumu. Niķelēšana mājās ir pieejama ikvienam, un to raksturo vienkārša tehnoloģija.

1 Metāla virsmu niķelēšana - tehnoloģijas pamati

Niķeļa pārklāšana sastāv no plāna niķeļa pārklājuma uzklāšanas uz sagataves virsmas, kura biezums parasti ir 1–50 mikroni. Detaļas tiek pakļautas šai darbībai, lai tās aizsargātu vai iegūtu raksturīgu (matētu melnu vai spīdīgu) niķelētās virsmas izskatu. Pārklājums neatkarīgi no nokrāsas droši aizsargā metāla priekšmetus no korozijas ārā, sāļu, sārmu, vāju organisko skābju šķīdumos.

Parasti detaļas, kas izgatavotas no tērauda vai tādiem metāliem un sakausējumiem no tiem, kā varš, alumīnijs, cinks, retāk - titāns, mangāns, molibdēns, volframs, tiek niķelēti. Svina, alvas, kadmija, bismuta, antimona izstrādājumu virsmu apstrādāt ar ķīmisku niķelēšanu nav iespējams. Niķeļa pārklājumus izmanto dažādās nozarēs aizsargājošiem, dekoratīviem un īpašiem mērķiem vai kā apakšslāni.

Šī tehnoloģija tiek izmantota dažādu mehānismu un transportlīdzekļu nolietoto detaļu virsmu atjaunošanai, mērīšanas un medicīnas instrumentu pārklājumiem, sadzīves priekšmetiem un izstrādājumiem, ķīmiskajām iekārtām, detaļām, kas tiek darbinātas ar nelielu slodzi spēcīgu sārmu šķīdumu vai sausās berzes ietekmē. Ir 2 niķeļa pārklājuma uzklāšanas metodes - elektrolītiskā un ķīmiskā.

Otrais ir nedaudz dārgāks par pirmo, tomēr ļauj iegūt vienmērīga biezuma un kvalitātes pārklājumu uz visas detaļas virsmas, ja risinājumam ir nodrošināta pieeja visām tā sekcijām. Niķelēšana mājās ir diezgan izpildāms uzdevums. Pirms darba uzsākšanas produkts tiek rūpīgi notīrīts no netīrumiem un rūsas (ja tāds ir), apstrādāts ar smalku smilšpapīrs lai noņemtu oksīda plēvi, mazgā ar ūdeni, pēc tam attauko un mazgā vēlreiz.

2 Noslēpumi, kā palielināt niķeļa pārklājuma izturību un kalpošanas laiku

Pirms tērauda niķelēšanas vēlams veikt izstrādājuma vara pārklāšanu (pārklāt ar vara apakškārtu). Šo tehnoloģiju izmanto rūpniecībā kā atsevišķu procesu, kā arī sagatavošanās procesu pirms sudrabošanas, hromēšanas, niķelēšanas. Vara pārklājums pirms citu slāņu uzklāšanas ļauj izlīdzināt virsmas defektus un nodrošina ārējā aizsargpārklājuma uzticamību un izturību. Varš ļoti spēcīgi pielīp pie tērauda, ​​un citi metāli uz tā nogulsnējas daudz labāk nekā uz tīra tērauda. Turklāt niķeļa pārklājumi nav nepārtraukti un tiem ir caurejošas poras (līdz pamatnes metālam) uz 1 cm2:

• vairāki desmiti - viena slāņa niķeļa pārklājumiem;
• vairāki - trīsslāņu.

Rezultātā korozijas procesi substrāta metāls zem niķeļa tiek pakļauts, un rodas apstākļi, kas izraisa aizsargpārklājuma lobīšanos. Tāpēc, pat veicot iepriekšēju vara pārklājumu, daudzslāņu niķeļa pārklājumu un jo īpaši ar viena slāņa niķeļa pārklājumu, ir nepieciešams apstrādāt niķeļa aizsargpārklājuma virsmu ar īpašiem savienojumiem, kas aizver poras. Pašapstrādei mājās ir iespējamas šādas metodes:

• pārklāto daļu noslaukiet ar biezu ūdens un magnija oksīda maisījumu un nekavējoties iegremdējiet to uz 1–2 minūtēm 50% sālsskābes sastāvā;
• 2–3 reizes noslaukiet detaļas virsmu ar viegli iekļūstošu smērvielu;
• uzreiz pēc apstrādes iemērciet produktu, kas vēl nav atdzisis, zivju eļļā (nav stiprināts, vēlams vecs, kas vairs nav piemērots paredzētajam mērķim).

Pēdējos divos gadījumos liekā smērviela (tauki) tiek noņemta no virsmas dienas laikā ar benzīnu. Lielu virsmu (līstes, automašīnu bamperi) apstrādes gadījumā zivju eļļu izmanto šādi. Karstā laikā viņi noslauka priekšmetu 2 reizes ar 12-14 stundu intervālu un pēc 2 dienām noņem lieko daudzumu ar benzīnu.

3 Elektrolītiskā niķelēšana mājās

Šai metodei ir nepieciešams sagatavot elektrolītu, kura sastāvs ir šāds:

• 140 g niķeļa sulfāta;
• 50 g nātrija sulfāta;
• 30 g magnija sulfāta;
• 5 g galda sāls(nātrija hlorīds);
• 20 g borskābe;
• 1000 g ūdens.

Ķīmiskās vielas atsevišķi izšķīdina ūdenī, iegūtos šķīdumus filtrē un pēc tam sajauc. Gatavo elektrolītu ielej traukā. Niķelēšanai ir nepieciešami niķeļa elektrodi (anodi), kas ir iegremdēti elektrolīta vannā (nepietiek ar vienu elektrodu, jo iegūtais pārklājums būs nevienmērīgs). Apstrādājamā detaļa ir piekārta uz stieples starp anodiem. Vara vadītāji, kas nāk no niķeļa plāksnēm, ir savienoti vienā ķēdē un savienoti ar avota pozitīvo spaili līdzstrāva, vads no daļas uz negatīvu.

Lai kontrolētu strāvas stiprumu, ķēdē ir iekļauta pretestība (reostats) un miliammeter (ierīce). Strāvas avota spriegums nedrīkst būt lielāks par 6 V, strāvas blīvums jāuztur 0,8–1,2 A/dm2 līmenī (izstrādājuma virsmas laukums), elektrolīta temperatūra ir istabas temperatūra 18–25 °C. Strāva tiek pielietota 20–30 minūtes. Šajā laikā veidojas niķeļa slānis, kura biezums ir aptuveni 1 µm. Pēc tam daļu izņem, kārtīgi nomazgā ar ūdeni un nosusina. Iegūtais pārklājums būs pelēcīgi matēts. Lai niķeļa slānis kļūtu spīdīgs, detaļas virsma tiek pulēta.

Ja nav nātrija un magnija sulfāta, tad ņemiet vairāk niķeļa sulfāta, palielinot tā daudzumu elektrolītā līdz 250 g, kā arī borskābi - 30 g, nātrija hlorīdu - 25 g. Niķeļa pārklāšana šajā gadījumā tiek veikta ar strāvu. blīvuma vērtības diapazonā no 3-5 A/dm2, šķīdumu uzsilda līdz 50-60 °C.

Elektrolītiskās metodes trūkumi:

• uz reljefām, nelīdzenām virsmām niķelis nogulsnējas nevienmērīgi;
• pārklājuma neiespējamība dziļos un šauros dobumos, caurumos un tamlīdzīgi.

4 Produktu ķīmiskā niķelēšana mājās

Visas ķīmiskās niķeļa pārklāšanas kompozīcijas ir universālas - piemērotas jebkura metāla apstrādei. Risinājumus sagatavo noteiktā secībā. Visas ķīmiskās vielas ir izšķīdinātas ūdenī (izņemot nātrija hipofosfītu). Traukiem jābūt emaljētiem. Pēc tam šķīdumu karsē, paaugstinot tā temperatūru līdz darba temperatūrai, pēc tam izšķīdina nātrija hipofosfītu. Daļa ir pakarināta šķidrā sastāvā, kuras temperatūra tiek uzturēta vajadzīgajā līmenī. 1 litrā sagatavotā šķīduma var veikt izstrādājuma niķelēšanu, kura virsmas laukums ir līdz 2 dm2.

Izmantojiet šādus šķīdumu sastāvus, g/l:

• Nātrija dzintarskābe - 15, niķeļa hlorīds - 25, nātrija hipofosfīts - 30 (pH šķīduma skābums - 5,5). Maisījuma darba temperatūra ir 90–92 °C, pārklājuma augšanas ātrums ir 18–25 µm/h.
• Niķeļa sulfāts - 25, nātrija dzintarskābe - 15, nātrija hipofosfīts - 30 (pH - 4,5). Temperatūra - 90 °С, ātrums - 15-20 µm/h.
• Niķeļa hlorīds - 30, glikolskābe - 39, nātrija hipofosfīts - 10 (pH - 4,2). 85–89 °С, 15–20 µm/h.
• Niķeļa sulfāts - 21, nātrija acetāts - 10, svina sulfīds - 20, nātrija hipofosfīts - 24 (pH - 5). 90 °С, līdz 90 µm/h.
• Niķeļa hlorīds - 21, nātrija acetāts - 10, nātrija hipofosfīts - 24 (pH - 5,2). 97 °С, līdz 60 µm/h.
• Niķeļa hlorīds - 30, etiķskābe - 15, svina sulfīds - 10-15, nātrija hipofosfīts - 15 (pH - 4,5). 85–87 °С, 12–15 µm/h.
• Niķeļa hlorīds - 30, amonija hlorīds - 30, nātrija dzintarskābe - 100, amonjaks (25% šķīdums) - 35, nātrija hipofosfīts - 25 (pH - 8-8,5). 90 °С, 8–12 µm/h.
• Niķeļa hlorīds - 45, amonija hlorīds - 45, nātrija citrāts - 45, nātrija hipofosfīts - 20 (pH - 8,5). 90°С, 18–20 µm/h.
• Niķeļa sulfāts - 30, amonija sulfāts - 30, nātrija hipofosfīts - 10 (pH - 8,2-8,5). 85 °С, 15–18 µm/h.
• Niķeļa hlorīds - 45, amonija hlorīds - 45, nātrija acetāts - 45, nātrija hipofosfīts - 20 (pH - 8-9). 88–90 °С, 18–20 µm/h.

Pēc vajadzīgā laika beigām produktu mazgā ūdenī, kas satur Nr liels skaits izšķīdināts krīts, pēc tam žāvēts un pulēts. Šādā veidā iegūtais tērauda un dzelzs pārklājums turas diezgan stingri.

Niķeļa pārklāšanas ķīmiskā procesa pamatā ir reakcija, kurā niķelis tiek reducēts no sāļu šķīduma uz tā bāzes nātrija hipofosfīta klātbūtnē un ar citu ķīmisko reaģentu palīdzību. Izmantotās kompozīcijas iedala sārmainā (pH līmenis pārsniedz 6,5) un skābā (pH vērtība ir 4–6,5). Pēdējos vislabāk izmantot melno metālu apstrādei, varš, misiņš, bet sārmainie ir paredzēti niķelēšanai.

Skābju kompozīciju izmantošana ļauj iegūt gludāku, vienmērīgāku virsmu uz pulēta izstrādājuma nekā ar sārmainiem. Skābiem šķīdumiem ir vēl viena svarīga iezīme - to pašizlādes varbūtība, pārsniedzot darba temperatūru, ir mazāka nekā sārmainiem. Pašdarināts niķeļa pārklājums, izmantojot sārmainus savienojumus, garantē spēcīgāku un uzticamāku niķeļa slāņa saķeri ar metālu, uz kura tas tika uzklāts.

Niķelēšana mājās ir vienkāršs process. Pēc tam, kad tas notika metāla virsma kļūst aizsargāts pret koroziju ilgu laiku. Materiālu izmanto mašīnbūves ražošanā, pārtikas rūpniecībā, optiskajā ražošanā.

Konstrukcijas elementi, kas izgatavoti no melnajiem vai krāsainajiem metāliem, ir aizsargāti pret koroziju un ir mazāk pakļauti nodilumam. Ja niķeļa šķīduma sastāvā ir fosfors, tad virsmas plēve kļūst stiprāka un cietības indekss tuvojas hromētajai virsmai.

Par izpildes procesu

Niķelēšana ir pieprasīta tehnoloģijas sastāvdaļa un labs risinājums gatavā produkta pārklāšanai. Piesakies daļai plāns slānisšķidrais niķelis, regulējams biezums no 0,8 mikroniem līdz 0,55 mikrometriem. Metāla niķelēšana pilda arī dekoratīvā pārklājuma funkciju.

Šis process nodrošinās izturīgas plēves veidošanos, kas, savukārt, pasargā produktu no sārmiem un skābēm, atmosfēras izpausmēm. Sanitāro izstrādājumu ražošanai ideāls risinājums ir cauruļvadu, krānu, adapteru un citu detaļu pārklāšana.

Aizsardzība no ārējām ietekmēm ar šo metodi ir ieteicama:

1. Metāla izstrādājumi, kuru darbība ir paredzēta brīvā dabā.
2. Transportlīdzekļu virsbūves.
3. Instrumenti un iekārtas, kas aprīkotas ar zobārstniecības klīnikām.
4. Metāla daļas, ja to darbība plānota ūdens vidē.
5. Tērauda vai alumīnija konstrukcijas, kas darbojas kā žogs.
6. Produkti, kuru darbības laikā būs mijiedarbība ar ķīmisko vidi.

Kopumā tiek praktizētas vairākas unikālas darba veikšanas metodes. Tie ir atraduši pielietojumu gan ražošanā, gan ikdienā. Jebkurā gadījumā šī darba veikšanas process personīgajās darbnīcās ir interesants, jo nav nepieciešams veikt sarežģītas tehnoloģiskās darbības.

Šīs metodes ietver:

• ķīmiskā niķelēšana;
• elektrolītiskais pārklājums.

Galvanizācijas iespējas:

Vērtēšanas kritērijs	Produkta pārklājuma veids
	galvaniskais	ķīmiska
Nepieciešamā temperatūra materiāla kušanai	1450 0 С	890 0 C
Materiāla pretestības robeža, OM x m	Apmēram 8,5 * 10 -5	Apmēram 60 * 10 -5
Jutība radīt magnētismu	37	4
Vickers cietība	250	550
Indikators gareniskā deformācija%	10 līdz 30	3 līdz 6
Stiprības raksturojums saķerē ar materiāla virsmu	35 līdz 45	35 līdz 50

Darbu veikšana

Uzklāšana uz apstrādātās virsmas plāna plēve materiāls veicina spīduma radīšanu un aizsardzību pret temperatūras galējībām un agresīvu vides ietekmi.

Pirms uzdevuma tiešas veikšanas metāls rūpīgi jāsagatavo, lai niķeļa saķere ar virsmas slāni būtu rūpīga.

Sagatavošanas tehnoloģija ir šāda:

1. Apstrāde ar smalkgraudainu smilšpapīru.
2. Virsmas berzēšana ar otu un cietiem sariem vai metāla stiepli.
3. Mazgāšana ar ūdeni.
4. Attaukošana sodas pelnu šķīdumā.
5. Atkal noskalojiet ar tīru ūdeni.

Tā kā virsma, kas apstrādāta ar niķeli, bieži ātri zaudē spēju atstarot gaismu un kļūst aptraipīta, tā ir hromēta. Šis pārklājums nodrošina uzticamību produkta darbības laikā.

Sastāvs, ko izmanto, uzklājot uz tērauda virsmas, nodrošina materiāla katoda aizsardzību. Tāpēc tērauda niķelēšana garantē uzticamību izstrādājuma darbības laikā. Ja virsmu daļēji neaizsargā niķeļa slāņi, drīz parādīsies rūsa un sacietējušais niķeļa slānis pakāpeniski atslāņosies. Metālu ieteicams pārklāt ar biezu niķeļa pārklājumu.

Pārklājumu var uzklāt uz vara un dzelzs virsmām vai sakausējumiem uz to bāzes. Titānu vai volframu un citus metālus var apstrādāt arī ar niķeli. Nav ieteicami tādi pārklājuma materiāli kā svins, bismuts, alva vai kadmijs. Pirms pārklājuma uzklāšanas uz tērauda virsmas, tā jāapstrādā ar plānu vara slāni.

elektrolītiskā niķeļa pārklājums

To sauc arī par cinkotu niķeļa pārklājumu. Šī metode tiek uzskatīta par lētu, tāpēc to izmanto visbiežāk. Pārklājumi ir poraini un tieši atkarīgi no pamatnes sagatavošanas un aizsargpārklājuma slāņa biezuma. Uz Šis darbs tika ražots pienācīgā kvalitātē, poru procentuālais daudzums ir jāsamazina. Šiem nolūkiem tiek izmantota daļas vai daudzslāņu pārklājuma iepriekšēja vara pārklājums.

Pamatu elektroķīmiskā niķelēšana tiek veikta šādos posmos:

• Niķeļa pārklājuma elektrolītu sagatavo saskaņā ar aprakstīto shēmu. Lai to izdarītu, uz 200 ml ūdens jāsagatavo 60 grami niķeļa sulfāta, 7 grami niķeļa hlorīda, 6 grami borskābes. Visas sastāvdaļas rūpīgi atšķaida ūdenī paredzētajā traukā. Tērauda vai vara virsmas pārklāšanai jāizmanto niķeļa anodi, kas iemērkti tieši elektrolītā.
• Pēc tam piestipriniet daļu uz stieples un novietojiet to starp niķeļa plāksnēm, un vadi, kas iet cauri niķeļa plāksnēm, ir jāsavieno. Daļas ir savienotas ar negatīvu elektriskais lādiņš, un vilcināšanās ar pozitīvo.
• Pēc tam seko reostata un mikroampermetra pievienošana strāvas avota vadības ķēdei. Lai nodrošinātu šādu darbību, ir jāizvēlas strāvas avoti ar nominālo spriegumu, kas nepārsniedz 6 V. Strāvas stipruma iedarbībai uz izstrādājumu nevajadzētu ilgt vairāk kā 20 minūtes.
• Pēc tam, kad apstrādātais produkts ir jānomazgā un jāizžāvē. Rezultāts ir matēta pelēcīga apdare.
• Lai nodrošinātu spīdumu, nepieciešams pulēt virsmas slāni.

Visiem pozitīvas īpašības Ražojot šo darbību, ir būtisks trūkums, kas jāatceras. Metāla izstrādājuma elektrolītiskās apstrādes laikā pārklājums ir nelīdzens, tas ir, čaulas nav piepildītas, un vietās ar izvirzītu raupjumu niķeļa pārklājuma slānis plūst uz leju.

Ķīmiskā metode

Šī metode tiek uzskatīta par dārgu salīdzinājumā ar elektrolītisko metodi. Izrādās diezgan spēcīga un plāna uzklātā slāņa pamatne.

Detaļu niķelēšana tiek veikta šādi:

1. Ņem 10% cinka hlorīda šķīdumu un mazās porcijās atšķaida niķeļa sulfāta šķīdumā, līdz iegūst spilgti zaļu nokrāsu.
2. Pēc tam, izmantojot porcelāna trauku, iegūtais maisījums jāuzsilda līdz vārīšanās temperatūrai. Nav jābaidās, ka tās izrādīsies nogulsnes, tas nekādi neietekmēs plānoto darbu kvalitāti.
3. Niķeļa pārklāšanai daļa, kas iepriekš notīrīta no putekļiem un attaukota ar sodas šķīdumu, jānolaiž verdošā šķīdumā.
4. Vārīšanās procesam vajadzētu ilgt vismaz stundu, bet, šķidrumam iztvaikojot, traukā pamazām jālej destilēts ūdens. Ja piesātināts zaļa krāsa kļūs gaišāks, tas nozīmē, ka jāpievieno neliela daļa niķeļa sulfāta.
5. Pēc vārīšanās laika noņemiet daļu un noskalojiet ūdenī ar tajā izšķīdinātu krītu.
6. Rūpīgi nosusiniet ārā.

Melno metālu izstrādājumi, kas pārklāti ar šo metodi, ir izturīgi un uzticami darbībā.

Aizsargājošā slāņa ķīmiskās nogulsnēšanās analīze liecina, ka notiekošais process ir pamatā niķeļa atgūšanai no sāls šķidruma, izmantojot nātrija hipofosfītu un citus elementus. Šķīdumi var būt sārmaini vai skābi.

Skābju sastāvu mērķis ir labāk piemērots krāsaino vai melno metālu apstrādei. Sārmi ir paredzēti uzklāšanai uz nerūsējošām virsmām.

Skābe provocē izplūdes samazināšanos, palielinoties temperatūrai, bet virsma tiek iegūta ar zemāku raupjuma indeksu. Izmantojot šādu sastāvu, tiek nodrošināta laba pārklājuma saķere ar virsmu.

Šķīdums uz ūdens bāzes niķeļa pārklājumam, ko izmanto visiem metāliem. Var izmantot ne tikai destilētu ūdeni, bet arī ledusskapī izveidojušos kondensātu. Labāk ir izmantot ķīmiskos reaģentus tīrus ar burtu “H” uz iepakojuma.

Lai iegūtu šķīdumu, vispirms visas sastāvdaļas atšķaida ūdenī un pēc tam pievieno nātrija hipofosfītu. Ar vienu litru šķīduma pietiek 10x10 cm2 virsmas niķelēšanai.

Par melno apdari

Melnajai niķelēšanai vienlaikus ir divi mērķi:

• dekoratīvs pārklājums;
• specializēts mērķis.

Šajā gadījumā metāla aizsardzības īpašības nav pietiekami nodrošinātas, pamatojoties uz šo secinājumu, jāuzklāj cinka, kadmija vai niķeļa starpslāņi. Šajā gadījumā tēraudam jābūt cinkotam, bet krāsainajiem metāliem jābūt niķelētiem. Pārklājuma biezums ir diezgan biezs līdz 2 mikroniem, tāpēc tas ir trausls. Vannām, kas satur niķeļa šķīdumu, pievieno ievērojamu daudzumu tiocianāta un cinka.

Sastāvā ir aptuveni 50% niķeļa elementa, bet pārējais satur oglekli, cinku, slāpekli un sēru.

Alumīnija niķelēšana vai tērauda konstrukcijas to ražo, sagatavojot vannas ar visu sastāvdaļu izšķīdināšanu, kam seko to filtrēšana. Borskābei mēdz būt grūtības šķīst, bet to var atšķaidīt atsevišķi ūdenī līdz 700C. Piesātināts niķeļa pārklājums ar šo krāsu ir tieši proporcionāls pielietotās strāvas blīvumam.

Par niķelēšanas vannām

Mājas darbnīcās niķelēšanas vannām tiek izmantotas trīs sastāvdaļas: sulfāts, borskābe un hlorīds. Sulfāts - spēlē niķeļa jonu veidošanās avota lomu. Niķeļa anodu funkcionēšanai hlorīds būtiski ietekmē, savukārt koncentrācijas procentuālais daudzums netiek ņemts vērā.

Ja vannā nav pietiekami daudz hlorīda, niķeļa izdalīšanās ir maza, izejas strāva samazinās, un iegūtā pārklājuma kvalitāte atstāj daudz vēlamo.

Anodi gandrīz izšķīst pilnā apmērā alumīnija vai vara izstrādājumu pārklāšanas procesam. Hlorīds veicina vannu vadītspējas palielināšanos augstā cinka koncentrācijā. Borskābes šķīdums nodrošina normālu skābuma līmeni.

Video: ķīmiskā niķelēšana.

Par plastmasas hromēšanu

Plastmasas hromēšana mājās tiek veikta šādi:

1. Lai segtu plastmasu, transformatoram nepieciešams piestiprināt konstrukcijas elementus vai detaļas.
2. Paņemiet otu, kas arī piestiprināta pie transformatora, un piepildiet to ar elektrolītu.
3. Uz iepriekš sagatavotas virsmas uzklājiet elektrolīta slāni, virzoties uz augšu un uz leju.
4. Ja nepieciešams, slāņa uzklāšana ir jāatkārto.

Lai pārklājuma slānis labi nogulsnētu, process jāatkārto vismaz 30 reizes.

Pēc apstrādes plastmasas detaļu virsma jānožāvē un jānoskalo ar ūdeni. Virsmu hromēšana izskatīsies pievilcīga, ja produktu berzēsiet ar filca gabaliņu, tādējādi pārklājums būs spīdīgs.

Plastmasas izstrādājumu hromēšana ne vienmēr ir iespējama, tāpēc priekšroka dodama risinājumiem uz niķeļa.

Hromēts pārklājums plastmasas izstrādājumi diezgan darbietilpīgs un dārgs, piemēram, transformatora cena ir ievērojama. Tā ka labākais risinājums būs apelācija specializētai organizācijai.

Veicot kādu no izstrādājumu pārklāšanas darbiem, notiek ķīmiskie procesi, tāpēc lieti noderēs ķīmiķa rokasgrāmata 21.

Mēs esam pārcēlušies uz jauns birojs- blakus ēka. Pievērsiet uzmanību kartei kontaktu sadaļā.

Uz laiku neuzklājam vakuuma pārklājumus

Sakarā ar vakuuma pārklājuma sekcijas modernizāciju īslaicīgi neveicam darbu pie vakuuma pārklāšanas.

ISO 9000 sertificēts

Mūsu uzņēmuma kvalitātes vadības sistēma atbilst ISO 9000

Titāna nitrīda pielietošana

Titāna nitrīdu (TiN) uzklājam ar vakuuma uzklāšanu uz izstrādājumiem ar izmēriem līdz 2500x2500x2500 mm.

Misēšana un bronzēšana

Kļuva iespēja veikt darbu pie dekoratīvs pielietojums misiņš un bronza

Labas ziņas! Mēs pārcēlāmies!

Saistībā ar ilgi gaidīto ražošanas paplašināšanu mēs pārcēlāmies uz jaunu vietu Balašihā. Jūsu ērtībām - kļuva iespējams veikt detaļu savākšanu/piegādi ar mūsu transportlīdzekļiem!

Partneri

H - niķelēšana

• Pārklājuma kodi: N, N.b., Khim.N.tv, Khim.N, N.m.ch.
• Apstrādājami tēraudi: jebkurš, ieskaitot alumīniju un titāna sakausējumus
• Produkta izmēri: līdz 1000x1000x1000 mm. Svars līdz 3 tonnām.
• Pārklājumu uzklāšana jebkuras sarežģītības izstrādājumiem
• QCD, kvalitatīva pase, darbs valsts aizsardzības kārtībā

Galvenā informācija

Niķeļa pārklāšana ir niķeļa galvanizācijas vai ķīmiskās pārklāšanas process biezumā no 1 µm līdz 100 µm.
Niķeļa pārklājumiem ir augsta izturība pret koroziju, augsta cietība un labas dekoratīvās īpašības.

Niķeļa kušanas temperatūra: 1445°C
Niķeļa pārklājumu mikrocietība: līdz 500 HV (ķīm. 800 HV)

Niķelēto detaļu pielietošanas jomas ir atkarīgas no tā, vai niķeļa pārklājums tiek izmantots kā apdare, vai arī niķeļa pārklājums darbojas kā apakšslānis (substrāts) citu galvanizētu pārklājumu uzklāšanai.
Niķeļa pārklājumus var uzklāt gandrīz visiem metāliem.

Galveniskās galvanizācijas un ķīmiskās niķelēšanas pielietošanas jomas:

Niķeļa izmantošana kā patstāvīgs pārklājums

• Dekoratīviem nolūkiem.
  Niķeļa pārklājumiem ir laba spoguļa apdare un tie praktiski neaptraipa gaisā. Pārklājumi ir labi panesami, darbojoties atmosfēras apstākļos, jo ir augsta izturība pret koroziju. Niķeli bieži izmanto dekoratīvu priekšmetu, žogu, aprīkojuma un instrumentu segšanai.
• Tehniskiem nolūkiem.
  Aizsardzībai pret koroziju elektriskie kontakti vai mitrā vidē darbināmi mehānismi, kā arī pārklājums lodēšanai. Optikas nozarē melnā niķeļa pārklāšanas process ir kļuvis plaši izplatīts.

• Kā hromēšanas nomaiņa.
  Dažos gadījumos ir iespējams aizstāt hroma pārklājumus ar niķeļa pārklājumiem, jo ​​tehnoloģiskās grūtības rada hroma uzklāšanu izstrādājumiem ar sarežģītu virsmas ģeometriju. Ja pārklājuma īpašības un uzklāšanas režīmi ir pareizi izvēlēti, pārklājuma izstrādājumu kalpošanas laika atšķirība var būt gandrīz nemanāma (dažādiem, tostarp pārtikas rūpniecībā, mērķiem paredzēti mezgli un detaļas)

Niķeļa izmantošana kombinācijā ar citu galvanizāciju

• Uzklājot daudzslāņu aizsargpārklājumus un dekoratīvos pārklājumus.
  Parasti kombinē ar varu un hromu (vara pārklājums, niķelēšana, hromēšana) un citiem metāliem kā starpslāni, lai palielinātu hromēšanas spīdumu, kā arī aizsardzībai pret koroziju un novērstu vara izkliedi caur hroma porām uz virsmas, kas var izraisīt īsu laiku sarkanu plankumu parādīšanās uz hroma pārklājuma.

Detaļu ar niķeļa pārklājumu piemēri

Niķeļa pārklājuma tehnoloģija

Niķeļa elektroķīmiskās nogulsnēšanās laikā uz katoda notiek divi galvenie procesi: Ni 2+ + 2e - → Ni un 2Н + + 2е - → Н 2 .

Ūdeņraža jonu izlādes rezultātā katoda slānī samazinās to koncentrācija, t.i., elektrolīts kļūst sārmains. Šajā gadījumā var veidoties bāziski niķeļa sāļi, kas ietekmē niķeļa struktūru. mehāniskās īpašības niķeļa pārklājums. Ūdeņraža izdalīšanās izraisa arī bedrīšu veidošanos, parādību, kurā ūdeņraža burbuļi, kas paliek uz katoda virsmas, novērš niķeļa jonu izlādi šajās vietās. Uz pārklājuma veidojas bedres, un nogulsnes zaudē savu dekoratīvo izskatu.

Cīņā pret bedrīšu veidošanos tiek izmantotas vielas, kas samazina virsmas spraigumu metāla un šķīduma saskarnē.

Niķelis ir viegli pasivēts anodiskās šķīdināšanas laikā. Kad anodi tiek pasivēti elektrolītā, niķeļa jonu koncentrācija samazinās un ūdeņraža jonu koncentrācija strauji palielinās, kas noved pie strāvas efektivitātes krituma un nogulšņu kvalitātes pasliktināšanās. Lai novērstu anodu pasivāciju, niķeļa pārklājuma elektrolītos tiek ievadīti aktivatori. Šādi aktivatori ir hlorīda joni, kas tiek ievadīti elektrolītā niķeļa hlorīda vai nātrija hlorīda veidā.

Visplašāk tiek izmantoti sulfāta niķeļa pārklājuma elektrolīti. Šie elektrolīti ir stabili darbībā, ar pareizu darbību tos var izmantot vairākus gadus bez nomaiņas. Dažu elektrolītu un niķeļa pārklājuma režīmu sastāvs:

Savienojums	Elektrolīts #1	Elektrolīts #2	Elektrolīts #3
Niķeļa sulfāts		280-300	400-420
Nātrija sulfāts	50-70	-	-
Magnija sulfāts	30-50	50-60	-
Borskābe	25-30	25-40	25-40
nātrija hlorīds	5-10	5-10	-
nātrija fluorīds	-	-	2-3
Temperatūra, °C	15-25	30-40	50-60
strāvas blīvums. A/dm 2	0,5-0,8	2-4	5-10
pH	5,0-5,5	3-5	2-3

Nātrija sulfātu un magnija sulfātu ievada elektrolītā, lai palielinātu šķīduma elektrisko vadītspēju. Nātrija šķīdumu vadītspēja ir lielāka, bet magnija sulfāta klātbūtnē tiek iegūtas vieglākas, mīkstākas un viegli pulējamas nogulsnes.

Niķeļa elektrolīts ir ļoti jutīgs pret pat nelielām skābuma izmaiņām. Lai uzturētu pH vajadzīgajās robežās, jāizmanto bufera savienojumi. Borskābi izmanto kā tādu savienojumu, kas novērš straujas elektrolīta skābuma izmaiņas.

Lai atvieglotu anodu izšķīšanu, vannā ievada nātrija hlorīda sāļus.

Sulfātu elektrolītu pagatavošanai niķeļa pārklājums ir jāizšķīdina atsevišķos traukos karsts ūdens visas sastāvdaļas. Pēc nostādināšanas šķīdumus filtrē darba vannā. Šķīdumus sajauc, pārbauda elektrolīta pH un, ja nepieciešams, koriģē ar 3% nātrija hidroksīda šķīdumu vai 5% sērskābes šķīdumu. Pēc tam elektrolītu noregulē ar ūdeni līdz vajadzīgajam tilpumam.

Piemaisījumu klātbūtnē ir nepieciešams izpētīt elektrolītu pirms tā darbības uzsākšanas, jo niķeļa elektrolīti ir ārkārtīgi jutīgi pret svešiem piemaisījumiem, gan organiskiem, gan neorganiskiem.
Spilgtā niķeļa elektrolīta darbības defekti un to novēršanas metodes ir norādītas 1. tabulā.

1. tabula Niķeļa sulfāta elektrolītu darbības defekti un to novēršanas metodes

Defekts	Defekta cēlonis	Līdzeklis
Niķelis neizgulsnējas. Bagātīga ūdeņraža izdalīšanās	Zems pH līmenis	Noregulējiet pH ar 3% nātrija hidroksīda šķīdumu
Daļēja niķelēšana	Slikta detaļu attaukošana	Uzlabojiet sagatavošanos
	Nepareizs anodu novietojums	Vienmērīgi sadaliet anodus
	Daļas savstarpēji aizsargā viena otru	Mainiet detaļu izvietojumu vannā
Pārklājums ir pelēks	Vara sāļu klātbūtne elektrolītā	Notīriet elektrolītu no vara
Trausls, plaisājošs pārklājums		Apstrādājiet elektrolītu ar aktīvo ogli un apstrādājiet to ar strāvu
	Dzelzs piemaisījumu klātbūtne	Notīriet elektrolītu no dzelzs
	Zems pH līmenis	Pielāgojiet pH
Dobumu veidošanās	Elektrolītu piesārņojums ar organiskiem savienojumiem	Izstrādājiet elektrolītu
	Zema pH iecelšana	Pielāgojiet pH
	Vāja sajaukšana	Uzlabojiet sajaukšanu
Melnu vai brūnu svītru parādīšanās uz pārklājuma	Cinka piemaisījumu klātbūtne	Attīra elektrolītu no cinka
Dendrītu veidošanās uz detaļu malām	Augsts strāvas blīvums	Samaziniet strāvas blīvumu
	Pārāk ilgs niķeļa pārklājuma process	Ievadiet starpposma vara slāni vai samaziniet elektrolīzes laiku
Anodi pārklāti ar brūnu vai melnu plēvi	Augsts anoda strāvas blīvums	Palieliniet anodu virsmu
	Zema nātrija hlorīda koncentrācija	Pievieno 2-3 g/l nātrija hlorīda

Niķeļa pārklāšanā tiek izmantoti karsti velmēti anodi, kā arī nepasivētie anodi. Anodi tiek izmantoti arī plākšņu (karšu) veidā, kas tiek ievietoti titāna grozos ar apvalku. Kartes anodi veicina vienmērīgu niķeļa izšķīšanu. Lai izvairītos no elektrolīta piesārņošanas ar anoda nogulsnēm, niķeļa anodi jāievieto auduma pārvalkos, kas ir iepriekš apstrādāti ar 2-10% sālsskābes šķīdumu.
Anoda virsmas attiecība pret katodu elektrolīzes laikā ir 2:1.

Mazo detaļu niķelēšana tiek veikta zvanu un bungu vannās. Niķelējot zvanu vannās, tiek izmantots palielināts hlorīda sāļu saturs elektrolītā, lai novērstu anodu pasivāciju, kas var rasties anodu un katodu virsmas neatbilstības dēļ, kā rezultātā palielinās niķeļa koncentrācija. elektrolītā samazinās un pH vērtība samazinās. Tas var sasniegt tādas robežas, pie kurām niķeļa nogulsnēšanās vispār izbeidzas. Trūkums, strādājot ar zvaniņiem un bungām, ir arī liela elektrolīta iesūkšanās ar detaļām no vannas. Īpatnējie zudumi šajā gadījumā svārstās no 220 līdz 370 ml/m 2 .

Detaļu aizsargājošai un dekoratīvai apdarei plaši izmanto spīdīgus un spoguļa niķeļa pārklājumus, kas iegūti tieši no elektrolītiem ar balinošām piedevām. Elektrolītu sastāvs un niķeļa pārklājuma režīms:

Niķeļa sulfāts - 280-300 g/l
Niķeļa hlorīds - 50-60 g/l
Borskābe - 25-40 g/l
Saharīns 1-2 g/l
1,4-butindiols - 0,15-0,18 ml / l
Ftalimīds 0,02-0,04 g/l
pH = 4-4,8
Temperatūra = 50-60°C
Strāvas blīvums = 3-8 A / dm 2

Lai iegūtu spīdīgus niķeļa pārklājumus, tiek izmantoti arī elektrolīti ar citām balināšanas piedevām: hloramīns B, propargilspirts, benzosulfamīds utt.
Uzklājot briljantu pārklājumu, nepieciešama intensīva elektrolīta sajaukšana ar saspiestu gaisu, vēlams kombinācijā ar katoda stieņu šūpošanu, kā arī nepārtrauktu elektrolīta filtrēšanu,
Elektrolītu sagatavo šādi. Destilētā vai dejonizētā karstā (80-90°C) ūdenī, sērskābi un niķeļa hlorīdu, maisot izšķīdina borskābi. Elektrolīts, kas ar ūdeni tiek sasniegts darba tilpumā, tiek pakļauts ķīmiskai un selektīvai attīrīšanai.

Vara un cinka atdalīšanai elektrolītu paskābina ar sērskābi līdz pH 2-3, iekar liela laukuma katodus no gofrētā tērauda un apstrādā elektrolītu diennakti 50-60°C temperatūrā, maisot. ar saspiestu gaisu. Strāvas blīvums ir 0,1-0,3 A / dm 2. Pēc tam šķīduma pH tiek noregulēts uz 5,0-5,5, pēc tam tajā ievada kālija permanganātu (2 g/l) vai 30% ūdeņraža peroksīda šķīdumu (2 ml/l).
Šķīdumu maisa 30 minūtes, pievieno 3 g/l aktivētā ogle apstrādā ar sērskābi un sajauc elektrolītu 3-4 ar saspiestu gaisu. Šķīdums nostādina 7-12 stundas, pēc tam to filtrē darba vannā.

Attīrītajā elektrolītā tiek ievadīti balinātāji: saharīns un 1,4-butindiols tieši, ftalimīds - iepriekš izšķīdināts nelielā elektrolīta daudzumā, kas uzkarsēts līdz 70-80 °C. pH tiek noregulēts līdz vajadzīgajai vērtībai un tiek uzsākts darbs. Balinātāju patēriņš, regulējot elektrolītu, ir: saharīns 0,01-0,012 g/(A.h); 1,4-butndiols (35% šķīdums) 0,7-0,8 ml / (A. h); ftalimīds 0,003-0,005 g/(A.h).
Spilgtā niķeļa elektrolīta darbības defekti un to novēršanas metodes ir norādītas 2. tabulā.

2. tabula Spilgtā niķeļa elektrolīta darbības defekti un to novēršanas metodes

Defekts	Defekta cēlonis	Līdzeklis
Nepietiekams pārklājuma spīdums	Zema balinātāju koncentrācija	Ieviest balinātājus
	Norādītais strāvas blīvums un pH netiek saglabāti	Pielāgojiet strāvas blīvumu un pH
Tumša pārklājuma krāsa un/vai tumši plankumi	Elektrolīts satur smago metālu piemaisījumus	Veiciet selektīvu elektrolīta attīrīšanu pie zema strāvas blīvuma
Pitting	Dzelzs piemaisījumu klātbūtne elektrolītā	Attīriet elektrolītu un ievadiet piedevu pret kauliņiem
	Nepietiekama sajaukšana	Palieliniet gaisa sajaukšanu
	Zema elektrolīta temperatūra	Paaugstiniet elektrolīta temperatūru
trausli nokrišņi	Elektrolītu piesārņojums ar organiskiem savienojumiem	Attīriet elektrolītu ar aktivēto ogli
	Samazināts 1,4-butindiola saturs	Ieviest 1,4-butindiola piedevu

Daudzslāņu niķeļa pārklājumu izmanto, lai uzlabotu niķeļa pārklājumu izturību pret koroziju salīdzinājumā ar viena slāņa pārklājumiem.
Tas tiek panākts, secīgi nogulsnējot niķeļa slāņus no vairākiem elektrolītiem ar dažādiem fizikālās un ķīmiskās īpašības pārklājumi. Daudzslāņu niķeļa pārklājumi ietver: bi-niķeļa, trīs-niķeļa, blīvējuma-niķeļa pārklājumus.

Bi-niķeļa pārklājumu izturība pret koroziju ir par 1,5-2 rievām augstāka nekā viena slāņa pārklājumiem. Vēlams tos izmantot viena slāņa matētu un spīdīgu niķeļa pārklājumu vietā.

Lai panāktu augstu izturību pret koroziju, pirmais niķeļa slānis (matēts vai daļēji spilgts), kas ir vismaz 1/2 - 2/3 no kopējā pārklājuma biezuma, noklāts no standarta elektrolīta, praktiski nesatur sēru. Otrais niķeļa slānis tiek nogulsnēts no spilgtā niķeļa elektrolīta; organiskajos balinātājos esošais sērs ir daļa no niķeļa pārklājuma, savukārt otrā spīdīgā slāņa elektrodu potenciāls tiek novirzīts par 60-80 mV uz elektronnegatīvām vērtībām attiecībā pret pirmo slāni. Tādējādi spīdīgais niķeļa slānis kļūst par anodu galvaniskajā pārī un aizsargā pirmo slāni no korozijas.

Trīsslāņu niķeļa pārklājumam ir visaugstākā izturība pret koroziju. Ar šo metodi pēc pirmā niķeļa slāņa nogulsnēšanas no tā paša elektrolīta kā divslāņu niķeļa pārklājumā no elektrolīta tiek nogulsnēts vidējais niķeļa slānis, kas ietver īpašu sēru saturošu piedevu, kas nodrošina lielas niķeļa iekļaušanu. sēra daudzums (0,15-0,20%) niķeļa starpslāņa sastāvā. Pēc tam tiek uzklāts trešais augšējais elektrolīta slānis, lai iegūtu spīdīgu apdari. Šajā gadījumā starpslānis, iegūstot vislielāko elektronegatīvo potenciālu, aizsargā niķeļa slāņus, kas ar to saskaras, no korozijas.

Automobiļu rūpniecībā tiek izmantots Seal-Nickel tipa divslāņu niķeļa pārklājums. Pirmais niķeļa slānis tiek uzklāts no spilgta niķeļa elektrolīta. Pēc tam detaļas tiek pārnestas uz otru elektrolītu, kur tiek nogulsnēts sil-niķelis. Šī elektrolīta sastāvā tiek ievadīts nevadošs ļoti disperss kaolīna pulveris 0,3-2,0 g/l daudzumā. Temperatūra 50-60°C, strāvas blīvums 3-4 A/dm 2. Process tiek veikts bez nepārtrauktas filtrēšanas. Lai nodrošinātu vienmērīgu kaolīna daļiņu sadalījumu visā elektrolīta tilpumā, tiek izmantota intensīva gaisa sajaukšana. Sil-Nickel slānis palielina pārklājuma nodilumizturību un tam ir augsta izturība pret koroziju.

Sil-niķelis tiek izmantots kā pēdējais slānis pirms hroma aizsargājošā un dekoratīvā pārklājumā. Pateicoties augstajai inerto daļiņu dispersitātei, plāns sil-niķeļa slānis (1-2 mikroni) nemaina spīdīgās niķelētās virsmas dekoratīvo izskatu, un turpmākās hromēšanas laikā ļauj iegūt mikroporainu hromu, kas palielina pārklājuma izturība pret koroziju.

Bojātie niķeļa pārklājumi tiek noņemti, anodiski izšķīdinot niķeli elektrolītā, kas sastāv no sērskābes, kas atšķaidīta līdz blīvumam 1,5-1,6,103 kg/m 3 . Temperatūra 15-25°C, anoda strāvas blīvums 2-5 A/dm 2.

Kopā ar elektrolītisko niķelēšanu plaši tiek izmantots ķīmiskās niķeļa pārklāšanas process, kura pamatā ir niķeļa reducēšana no ūdens šķīdumiem, izmantojot ķīmisku reducētāju. Nātrija hipofosfītu izmanto kā reducētāju.
Ķīmisko niķeļa pārklājumu izmanto, lai ar niķeli pārklātu jebkuras konfigurācijas daļas. Ķīmiski reducētajam niķelim ir augsta izturība pret koroziju, augsta cietība un nodilumizturība, ko var ievērojami palielināt termiski apstrādājot (pēc 10-15 minūšu karsēšanas 400°C temperatūrā ķīmiski nogulsnētā niķeļa cietība palielinās līdz 8000 MPa). Tajā pašā laikā palielinās arī adhēzijas izturība. Niķeļa pārklājumi, kas atjaunoti ar hipofosfītu, satur līdz 15% fosfora. Niķeļa reducēšana ar hipofosfītu notiek reakcijā NiCl 2 + NaH 2 PO 2 + H 2 O → NaH 2 PO 3 + 2HCl + Ni.

Vienlaikus notiek nātrija gppofosfīta hidrolīze. Grāds izdevīga izmantošana gppophosphita ņem apmēram 40%.

Niķeļa reducēšana no tā sāļiem ar hipofosfītu spontāni šķauda tikai uz dzelzs grupas metāliem, kas katalizē šo procesu. Lai segtu citus katalītiski neaktīvus metālus (piemēram, varu, misu), šie metāli šķīdumā jāsazinās ar alumīniju vai citiem metāliem, kas ir elektronnegatīvāki nekā niķelis. Šim nolūkam izmanto virsmas aktivāciju, apstrādājot pallādija hlorīda šķīdumā (0,1-0,5 g/l) 10-60 s. Uz dažiem metāliem, piemēram, svina, alvas, cinka, kadmija, niķeļa pārklājums neveidojas pat tad, ja tiek izmantota kontakta un aktivizācijas metode.
Niķeļa ķīmiskā nogulsnēšanās iespējama gan no sārmainiem, gan skābiem šķīdumiem. Sārma šķīdumiem ir raksturīga augsta stabilitāte un viegla regulēšana. Šķīduma sastāvs un niķeļa pārklājuma režīms:

Niķeļa hlorīds - 20-30 g/l
Nātrija hipofosfīts - 15-25 g/l
Nātrija citrāts - 30-50 g/l
Amonija hlorīds 30-40 g/l
Amonjaks, ūdens, 25% - 70-100 ml/l
pH = 8-9
Temperatūra = 80-90°C

Pārklājumiem, kas iegūti skābos šķīdumos, ir raksturīga mazāka porainība nekā tiem, kas iegūti no sārmainiem šķīdumiem (biezumā virs 12 μm pārklājumi praktiski ir bezporām). No ķīmiskās niķelēšanas skābju šķīdumiem ieteicams izmantot šādu sastāvu (g/l) un niķelēšanas režīmu:

Niķeļa sulfāts - 20-30 g/l
Nātrija acetāts - 10-20 g/l
Nātrija hipofosfīts - 20-25 g/l
Tiourīnviela 0,03 g/l
Etiķskābe (ledus) - 6-10 ml / l
pH = 4,3-5,0
Temperatūra = 85-95°С
Nosēšanās ātrums = 10-15 µm/h

Ķīmisko niķelēšanu veic stikla, porcelāna vai emaljētās dzelzs vannās. Kā piekares materiāls tiek izmantots oglekļa tērauds.
Nesen niķeļa-bora sakausējums tika ķīmiski pārklāts, kā reducētāju izmantojot boru saturošus savienojumus, nātrija borhidrīdu un dimetilborātu, kam ir lielāka reducēšanas spēja, salīdzinot ar hipofosfītu.
Iegūtajiem niķeļa-bora sakausējuma pārklājumiem ir augsta nodilumizturība un cietība.

Lai aprēķinātu darbu izmaksas, lūdzam sūtīt pieprasījumu pa e-pastu[aizsargāts ar e-pastu]
Pieprasījumam vēlams pievienot zīmējumu vai izstrādājumu skici, kā arī norādīt detaļu skaitu.

Cenu sadaļā, niķeļa pārklājuma izmaksas

Pārklājuma īpašības un pielietojums. Ķīmiskā niķeļa pārklāšanas procesa pamatā ir niķeļa reducēšanās reakcija no tā sāļu ūdens šķīdumiem ar nātrija hipofosfītu. Rūpniecībā izmantotas metodes niķeļa nogulsnēšanai no sārmainiem un skābiem šķīdumiem. Uzklātais pārklājums ir daļēji spīdīgs metālisks izskats, smalkgraudaina struktūra un ir niķeļa un fosfora sakausējums. Fosfora saturs nogulumos ir atkarīgs no šķīduma sastāva un svārstās no 4-6% sārmainiem līdz 8-10% skābiem šķīdumiem.

Atbilstoši fosfora saturam mainās arī niķeļa-fosfora nogulšņu fizikālās konstantes. Īpaša gravitāte tā ir vienāda ar 7,82-7,88 g / cm 3, kušanas temperatūra 890-1200 °, elektriskā pretestība ir 0,60 omi mm 2 /m. Pēc termiskās apstrādes 300-400° temperatūrā niķeļa-fosfora pārklājuma cietība palielinās līdz 900-1000 kg/mm2. Tajā pašā laikā adhēzijas stiprība palielinās vairākas reizes.

Šīs niķeļa-fosfora pārklājuma īpašības nosaka arī tā pielietojuma jomas.

Vēlams to izmantot sarežģīta profila detaļu, cauruļu un spoļu iekšējās virsmas pārklāšanai, vienmērīgai detaļu pārklāšanai ar ļoti precīzi izmēri, lai palielinātu berzes virsmu un temperatūras iedarbībai pakļautu detaļu nodilumizturību, piemēram, veidņu pārklāšanai.

Detaļas, kas izgatavotas no melnajiem metāliem, vara, alumīnija un niķeļa, tiek pakļautas niķeļa-fosfora pārklājumam.

Šī metode nav piemērota niķeļa nogulsnēšanai uz metāliem vai pārklājumiem, piemēram, svina, cinka, kadmija un alvas.

Niķeļa nogulsnes no sārmainiem šķīdumiem. Sārma šķīdumiem ir raksturīga augsta stabilitāte, viegla regulēšana, tendence uz spēcīgu un tūlītēju niķeļa pulvera nogulsnēšanos (pašizlādes parādība) un to ilgstošas ​​darbības iespēja bez nomaiņas.

Niķeļa nogulsnēšanās ātrums ir 8-10 mikroni stundā. Process notiek ar intensīvu ūdeņraža izdalīšanos uz detaļu virsmas.

Šķīduma pagatavošana sastāv no katras sastāvdaļas izšķīdināšanas atsevišķi, pēc tam tās kopā ielej darba vannā, izņemot nātrija hipofosfītu. To ielej tikai tad, kad šķīdums ir uzkarsēts līdz darba temperatūrai un detaļas ir sagatavotas pārklāšanai.

Tērauda detaļu virsmas sagatavošanai pārklāšanai nav specifisku iezīmju.

Pēc šķīduma uzsildīšanas līdz darba temperatūrai to koriģē ar 25% amonjaka šķīdumu līdz stabilai. zilā krāsā, ielej nātrija hipofosfīta šķīdumu, pakārt detaļas un pāriet uz pārklājumu bez iepriekšējas izpētes. Šķīdumu regulē galvenokārt ar amonjaku un nātrija hipofosfītu. Plkst liels apjoms niķeļa pārklājuma vannas un liela īpatnējā detaļu slodze, šķīduma korekcija ar amonjaku tiek veikta tieši no cilindra ar gāzveida amonjaku, nepārtraukti padodot gāzi vannas dibenam caur gumijas cauruli.

Nātrija hipofosfīta šķīdumu regulēšanas ērtībai sagatavo ar koncentrāciju 400-500 g / l.

Niķeļa hlorīda šķīdumu parasti sagatavo korekcijai kopā ar amonija hlorīdu un nātrija citrātu. Šim nolūkam vēlams izmantot šķīdumu, kas satur 150 g/l niķeļa hlorīda, 150 g/l amonija hlorīda un 50 g/l nātrija citrāta.

Nātrija hipofosfīta īpatnējais patēriņš uz 1 dm 2 pārklājuma virsmas ar slāņa biezumu 10 mikroni ir aptuveni 4,5 g, un niķeļa, metāla izteiksmē, ir aptuveni 0,9 g.

Galvenās problēmas niķeļa ķīmiskajā nogulsnēšanā no sārma šķīdumiem ir norādītas tabulā. astoņi.

Niķeļa nogulsnēšanās no skābes šķīdumiem. Atšķirībā no sārmainiem šķīdumiem, skābiem šķīdumiem ir raksturīgs plašs piedevu klāsts niķeļa un hipofosfīta sāļu šķīdumiem. Tātad šim nolūkam var izmantot nātrija acetātu, dzintarskābi, vīnskābi un pienskābi, Trilon B un citus. organiskie savienojumi. Starp daudzajām kompozīcijām zemāk ir šķīdums ar šādu sastāvu un nokrišņu režīmu:

PH vērtība jāpielāgo ar 2% nātrija hidroksīda šķīdumu. Niķeļa nogulsnēšanās ātrums ir 8-10 mikroni stundā.

Šķīduma pārkarsēšana virs 95° var izraisīt niķeļa pašizlādi ar acumirklīgām tumšām sūkļveida nogulsnēm un šķīduma izšļakstīšanos no vannas.

Šķīdumu regulē atbilstoši tā sastāvdaļu koncentrācijai tikai līdz tajā uzkrājas 55 g/l nātrija fosfīta NaH 2 PO 3, pēc tam no šķīduma var izgulsnēties niķeļa fosfīts. Sasniedzot norādīto fosfīta koncentrāciju, niķeļa šķīdumu notecina un aizstāj ar jaunu.

termiskā apstrāde. Gadījumos, kad tiek uzklāts niķelis, lai palielinātu virsmas cietību un nodilumizturību, detaļas tiek termiski apstrādātas. Augstās temperatūrās veidojas niķeļa-fosfora nogulsnes ķīmiskais savienojums, kas izraisa strauju tā cietības palielināšanos.

Mikrocietības izmaiņas atkarībā no sildīšanas temperatūras ir parādītas attēlā. 13. Kā redzams no diagrammas, lielākais paaugstinājums cietība notiek temperatūras diapazonā no 400-500°. Izvēloties temperatūras režīms Jāpatur prātā, ka vairākiem tēraudiem, kas ir rūdīti vai normalizēti, augsta temperatūra ne vienmēr ir pieņemama. Turklāt termiskā apstrāde, ko veic gaisā, izraisa toņu krāsu parādīšanos uz detaļu virsmas, sākot no zeltaini dzeltenas līdz purpursarkanai. Šo iemeslu dēļ apkures temperatūra bieži tiek ierobežota 350-380° robežās. Tāpat ir nepieciešams, lai niķelētās virsmas pirms ievietošanas krāsnī būtu tīras, jo jebkurš piesārņojums pēc termiskās apstrādes tiek konstatēts ļoti intensīvi un to noņemšana ir iespējama tikai ar pulēšanu. Uzsildīšanas laiks ir 40-60 min. ir pietiekami.

Aprīkojums un piederumi. Galvenais uzdevums ķīmiskās niķeļa pārklāšanas iekārtu ražošanā ir izvēlēties pret skābēm un sārmiem izturīgu un siltumu vadošu vannas oderējumu. Eksperimentālajiem darbiem un nelielu detaļu pārklāšanai izmanto porcelāna un tērauda emaljētas vannas.

Pārklājot lielus priekšmetus vannās ar tilpumu 50-100 litri vai vairāk, emaljētas tvertnes tiek izmantotas ar emaljām, kas ir izturīgas pret stiprām. slāpekļskābe. Dažās rūpnīcās tiek izmantotas tērauda cilindriskas vannas, kas izklāta ar pārklājumu, kas sastāv no līmes Nr. 88 un pulverveida hroma oksīda, kas ņemti vienādos daudzumos. Hroma oksīdu var aizstāt ar smilšpapīra mikropulveriem. Pārklājums tiek ražots 5-6 slāņos ar starpposma žāvēšanu gaisā.

Kirovas rūpnīcā šim nolūkam veiksmīgi tiek izmantots cilindrisku vannu oderējums ar noņemamiem plastmasas pārsegiem. Ja nepieciešams tīrīt vannas, šķīdumus izsūknē ar sūkni, un vākus noņem un apstrādā slāpekļskābē. Kā materiāls pakaramajiem un groziem jāizmanto oglekļa tērauds. Atsevišķas detaļu un suspensiju sekcijas ir izolētas ar perhlorvinila emaljām vai plastmasas savienojumiem.

Lai uzsildītu šķīdumu, jāizmanto elektriskie sildītāji ar siltuma pārnesi caur ūdens apvalku. Mazo detaļu termiskā apstrāde tiek veikta termostatos. Lieliem izstrādājumiem tiek izmantotas šahtas krāsnis ar automātisku temperatūras kontroli.

Nerūsējošā un skābes izturīgā tērauda niķelēšana. Niķelēšana tiek veikta, lai palielinātu virsmas cietību un nodilumizturību, kā arī aizsargātu pret koroziju tajās agresīvajās vidēs, kurās šie tēraudi ir nestabili.

Niķeļa-fosfora slāņa adhēzijas stiprībai ar augsti leģētu tēraudu virsmu noteicošā nozīme ir pārklāšanas sagatavošanas metodei. Tātad nerūsējošā tērauda 1 × 13 un tamlīdzīgiem materiāliem virsmas sagatavošana sastāv no anodiskās apstrādes sārmainos šķīdumos. Sīkāka informācija ir uzstādīta uz pakaramiem no oglekļa tērauds, izmantojot, ja nepieciešams, iekšējos katodus, karā vannā ar 10-15% kaustiskās sodas šķīdumu un veic to apstrādi ar anodu pie elektrolīta temperatūras 60-70 ° un ar anoda strāvas blīvumu 5-10 a / dm 2 uz 5-10 min. līdz veidojas viendabīgs brūns pārklājums bez metāla spraugām. Pēc tam detaļas tiek mazgātas aukstumā tekošs ūdens, dekapitēts sālsskābē (sp. svars 1,19), atšķaidīts divreiz, 15-25 ° temperatūrā 5-10 sekundes. Pēc mazgāšanas aukstā tekošā ūdenī detaļas tiek iekarinātas ķīmiskā niķeļa pārklājuma vannā sārma šķīdumā un pārklātas parastajā veidā līdz noteiktam slāņa biezumam.

Detaļām, kas izgatavotas no skābes izturīga tērauda IX18H9T tipa, anodiskā apstrāde jāveic hromskābes elektrolītā ar šādu sastāvu un procesa režīmu:

Pēc anodiskās apstrādes detaļas mazgā aukstā tekošā ūdenī, atdala sālsskābē, kā norādīts nerūsējošajam tēraudam, un pakar niķeļa vannā.

Krāsaino metālu niķelēšana. Lai uzklātu niķeli uz iepriekš uzklātā niķeļa slāņa, detaļas attauko un pēc tam 1 minūti atdala 20-30% sālsskābes šķīdumā, pēc tam tās pakar vannā ķīmiskai niķeļa pārklāšanai. Detaļas, kas izgatavotas no vara un tā sakausējumiem, tiek niķelētas, saskaroties ar elektronegatīvāku metālu, piemēram, dzelzi vai alumīniju, šim nolūkam izmantojot stiepli vai kulonus, kas izgatavoti no šiem metāliem. Dažos gadījumos, lai notiktu nogulsnēšanās reakcija, ir pietiekami izveidot īslaicīgu dzelzs stieņa kontaktu ar vara daļas virsmu.

Alumīnija un tā sakausējumu niķelēšanai detaļas tiek iegravētas sārmā, balinātas slāpekļskābē, kā tas tika darīts iepriekš, ar visa veida pārklājumiem un pakļautas dubultai apstrādei ar cinkātu šķīdumā, kas satur 500 g/l nātrija hidroksīda un 100 g/l cinka oksīda, 15-25° temperatūrā. Pirmā iegremdēšana ilgst 30 sekundes, pēc tam kontaktcinka nogulsnes tiek iegravētas atšķaidītā slāpekļskābē, bet otrā iegremdēšana ir 10 sekundes, pēc tam daļas mazgā aukstā tekošā ūdenī un niķelē vannā ar sārmainu niķeļa fosforu. risinājums. Iegūtais pārklājums ir ļoti brīvi saistīts ar alumīniju, un, lai palielinātu adhēzijas izturību, detaļas tiek uzkarsētas, iegremdējot tās smēreļļā 220-250 ° temperatūrā 1-2 stundas.

Pēc termiskās apstrādes detaļas tiek attaukotas ar šķīdinātājiem un, ja nepieciešams, noslauka, pulē vai pakļauj cita veida apstrādei.

Keramikas un keramikas niķelēšana. Tehnoloģiskais process Ferītu niķelēšana sastāv no šādām darbībām: daļas attauko 20% sodas šķīdumā, mazgā ar karstu destilētu ūdeni un marinē 10-15 minūtes. iekšā spirta šķīdums sālsskābe ar sastāvdaļu attiecību 1:1. Pēc tam detaļas atkal mazgā ar karstu destilētu ūdeni, vienlaikus notīrot dūņas ar matu sukām. Uz detaļu pārklātajām virsmām ar otu uzklāj pallādija hlorīda šķīdumu ar koncentrāciju 0,5-1,0 g/l un pH 3,54:0,1. Pēc gaisa žāvēšana pallādija hlorīda uzklāšanu atkārto vēlreiz, žāvē un iegremdē iepriekšējai niķelēšanai vannā ar skābu šķīdumu, kas satur 30 g/l niķeļa hlorīda, 25 g/l nātrija hipofosfīta un 15 g/l nātrija dzintarskābes. Šai darbībai ir nepieciešams uzturēt šķīduma temperatūru 96-98° robežās un pH 4,5-4,8. Pēc tam detaļas mazgā destilētā karstā ūdenī un niķelē tajā pašā šķīdumā, bet 90 ° temperatūrā, līdz iegūst 20-25 mikronus biezu slāni. Pēc tam detaļas vāra destilētā ūdenī, pārklāj ar varu pirofosfāta elektrolītā, līdz tiek iegūts 1-2 mikronu slānis, pēc tam tās tiek pakļautas bezskābes lodēšanai. Niķeļa-fosfora pārklājuma adhēzijas stiprība ar ferīta bāzi ir 60-70 kg/cm 2 .

Turklāt ķīmiskā niķeļa pārklāšana ir Dažādi keramika, piemēram, ultraporcelāns, kvarcs, steatīts, pjezokeramika, ticond, termokonds utt.

Niķelēšanas tehnoloģija sastāv no šādām darbībām: detaļas attauko ar spirtu, mazgā karstā ūdenī un žāvē.

Pēc tam detaļām no tikona, termokondenta un kvarca to virsmu sensibilizē ar šķīdumu, kas satur 10 g/l alvas hlorīda SnCl 2 un 40 ml/l sālsskābes. Šo darbību veic ar otu vai berzējot ar šķīdumā samitrinātu koka paplāksni, vai iegremdējot detaļas šķīdumā uz 1-2 minūtēm. Pēc tam detaļu virsmu aktivizē pallādija hlorīda PdCl 2 2H 2 O šķīdumā.

Ultraporcelānam izmanto karsētu šķīdumu ar koncentrāciju PdCl 2 ·2H 2 O 3-6 g / l un ar iegremdēšanas laiku 1 sek. Tikondam, termokondam un kvarcam koncentrācija samazinās līdz 2-3 g / l, palielinoties iedarbībai no 1 līdz 3 minūtēm, pēc tam daļas tiek iegremdētas šķīdumā, kas satur kalcija hipofosfītu Ca (H 2 PO 2) 2. daudzums 30 g / l, bez karsēšanas, 2-3 minūtes.

No ultraporcelāna izgatavotās detaļas ar aktivētu virsmu tiek pakārtas 10-30 sekundes. niķelēšanas vannā ar sārma šķīdumu, pēc tam detaļas nomazgā un atkal pakar tajā pašā vannā, lai izveidotu noteikta biezuma slāni.

Detaļas, kas izgatavotas no tikonda, termokonda un kvarca pēc apstrādes kalcija hipofosfītā, tiek niķelētas skābos šķīdumos.

Niķeļa ķīmiskā nogulsnēšanās no karbonila savienojumiem. Sildot niķeļa tetrakarbonil Ni(CO) 4 tvaikus 280°±5 temperatūrā, notiek karbonilsavienojumu termiskās sadalīšanās reakcija ar metāliskā niķeļa nogulsnēšanos. Nokrišņu process notiek hermētiski noslēgtā traukā atmosfēras spiedienā. Atmosfēra sastāv no 20-25% (pēc tilpuma) niķeļa tetrakarbonila un 80-75% oglekļa monoksīda CO. Skābekļa piemaisījums gāzē ir pieļaujams ne vairāk kā 0,4%. Vienmērīgai nogulsnēšanai jārada gāzes cirkulācija ar padeves ātrumu 0,01-0,02 m/s un padeves virzienu jāmaina ik pēc 30-40 sekundēm. . Detaļu sagatavošana pārklāšanai ir oksīdu un tauku noņemšana. Niķeļa nogulsnēšanās ātrums ir 5-10 mikroni/min. Izgulsnētajam niķelim ir matēta virsma, tumši pelēks tonis, smalka kristāliska struktūra, cietība 240-270 Vickers un salīdzinoši zema porainība.

Pārklājuma adhēzijas stiprība ar izstrādājumu metālu ir ļoti zema, un, lai to palielinātu līdz apmierinošām vērtībām, nepieciešama termiskā apstrāde 600-700° 30-40 minūtes.

Niķelis tiek plaši izmantots mašīnbūvē un instrumentu ražošanā, kā arī dažādās nozarēs. Pārtikas rūpniecībā niķelis aizstāj alvas pārklājumus, optikas jomā tas ir izplatījies, pateicoties melnā niķeļa metāla pārklājuma procedūrai. Niķelis tiek uzklāts uz daļām, kas izgatavotas no krāsainajiem metāliem un tērauda, ​​lai palielinātu izstrādājumu izturību pret mehānisko nodilumu un aizsardzību pret koroziju. Fosfora klātbūtne niķelī padara plēvi cietības ziņā tuvu hroma plēvei!

Niķelēšanas procedūra

Niķelēšana ir niķeļa pārklājuma daļas uzklāšana uz virsmas, kuras biezums parasti ir no 1 līdz 50 mikroniem. Niķeļa pārklājumi ir spīdīgi vai matēti melni, taču neatkarīgi no tā tie nodrošina drošu metāla aizsardzību agresīvā vidē (skābes, sārmi) un paaugstinātā temperatūrā.

Pirms niķelēšanas procesa, produkts ir jāsagatavo. To apstrādā ar smilšpapīru, lai noņemtu oksīda plēvi, noslauka ar otu, mazgā ar ūdeni, attauko karstā sodas šķīdums un nomazgāja vēlreiz. Niķeļa pārklājumi laika gaitā mēdz zaudēt savu sākotnējo spīdumu, tāpēc tie bieži pārklāj niķeļa slāni ar stabilāku hroma slāni.

Niķelis, kas uzklāts tieši uz tērauda, ​​ir katodisks un aizsargā materiālu tikai mehāniski. Aizsargpārklājuma pārtraukums veicina korozijas pāru veidošanos, kurā tērauds darbojas kā šķīstošs elektrods. Rezultātā zem pārklājuma veidojas korozija, kas iznīcina tērauda pamatni un izraisa niķeļa pārklājuma lobīšanos. Lai to novērstu, metāls vienmēr jāpārklāj ar biezu niķeļa slāni.

Niķeļa pārklājumus var uzklāt uz dzelzs, vara, to sakausējumiem, kā arī volframa, titāna un citiem metāliem. Tādus metālus kā svins, kadmijs, alva, svins, antimons un bismuts nevar pārklāt ar ķīmisko niķeļa pārklājumu. Niķelējot tērauda izstrādājumus, ir ierasts uzklāt vara apakškārtu.

Niķeļa pārklājumus izmanto dažādās nozarēs īpašiem, aizsargājošiem un dekoratīviem nolūkiem, kā arī kā apakšslāni. Niķelēšanas tehnoloģija tiek izmantota nolietotu auto detaļu un mašīnu detaļu atjaunošanai, ķīmisko iekārtu pārklāšanai, medicīnas instruments, mērinstrumenti, sadzīves priekšmeti, detaļas, kuras tiek darbinātas ar vieglu slodzi sausas berzes vai spēcīgu sārmu iedarbības apstākļos.

Niķeļa pārklājuma veidi

Praksē ir zināmi divi niķeļa pārklājuma veidi - elektrolītiskā un ķīmiskā. Pēdējā metode ir nedaudz dārgāka par elektrolītisko metodi, tomēr tā spēj nodrošināt iespēju izveidot vienmērīgas kvalitātes un biezuma pārklājumu uz jebkura virsmas laukuma, ja tiek izpildīts šķīduma piekļuves nosacījums tiem.

elektrolītiskā niķeļa pārklājums

Elektrolītiskajiem pārklājumiem ir raksturīga zināma porainība atkarībā no pamatnes sagatavošanas pamatīguma un aizsargpārklājuma biezuma. Lai organizētu kvalitatīvu aizsardzību pret koroziju, ir nepieciešama pilnīga poru neesamība, šim nolūkam ir ierasts iepriekš pārklāt metāla daļu vai uzklāt daudzslāņu pārklājumu, kas ir uzticamāks par vienu slāni pat ar vienādu biezumu.

Lai to izdarītu, jums ir jāsagatavo elektrolīts. Uz 100 mililitriem ūdens ņem 30 gramus niķeļa sulfāta, 3,5 gramus niķeļa hlorīda un 3 gramus borskābes, šo elektrolītu ielej traukā. Tērauda vai vara niķelēšanai nepieciešami niķeļa anodi, kas jānolaiž elektrolītā.

Daļa ir jāpakar uz stieples starp niķeļa elektrodiem. Vadiem, kas nāk no niķeļa plāksnēm, jābūt savienotiem kopā. Daļas ir savienotas ar strāvas avota negatīvo polu, bet vadi - ar pozitīvo. Tad ķēdē jāiekļauj reostats, lai regulētu strāvu un miliammetru. Izvēlieties līdzstrāvas avotu, kura spriegums ir 6 V vai mazāks.

Strāvai jābūt ieslēgtai apmēram divdesmit minūtes. Pēc tam daļa ir jānoņem, jānomazgā un jāizžāvē. Produkts ir pārklāts ar matētu pelēcīga niķeļa slāni. Lai aizsargpārklājums kļūtu spīdīgs, tas ir jānopulē. Tomēr, strādājot, jāapzinās būtiski trūkumi elektrolītiskā niķeļa pārklājums mājās - nevienmērīga nogulsnēšanās uz niķeļa reljefa virsmas un neiespējamība pārklāt dziļus un šaurus caurumus, kā arī dobumus.

Ķīmiskā niķelēšana

Papildus elektrolītiskajai metodei vēl viena, ļoti viegls ceļs dzelzs vai pulēta tērauda pārklāšanai ar plānu, bet izturīgu niķeļa slāni. Ierasts ņemt 10% cinka hlorīda šķīdumu un pakāpeniski pievienot niķeļa sulfāta šķīdumam, līdz šķidrums kļūst spilgti zaļš. Pēc tam šķidrums jāuzsilda līdz vārīšanās temperatūrai, šim nolūkam labāk ir izmantot porcelāna trauku.

Šajā gadījumā parādās raksturīgs duļķainums, taču tas neietekmē detaļu niķelēšanas procesu. Kad šķidrumu uzvāra, tajā jānolaiž niķelētais priekšmets. Iepriekš notīriet daļu un attaukojiet. Produktam vajadzētu vārīties šķīdumā apmēram stundu, ik pa laikam pievienojiet destilētu ūdeni, kad tas iztvaiko.

Ja vārīšanās laikā pamanāt, ka šķidrums ir mainījis krāsu no spilgti zaļas uz vāji zaļu, tad, lai iegūtu sākotnējo krāsu, jāpievieno nedaudz niķeļa sulfāta. Pēc noteiktā laika izņemiet produktu no šķīduma, noskalojiet ūdenī, kurā ir izšķīdināts nedaudz krīta, un rūpīgi nosusiniet. Tērauds vai pulēta dzelzs pārklājums līdzīgā niķeļa pārklāšanas procesā, šis aizsargpārklājums turas ļoti labi.

Ķīmiskās niķeļa pārklāšanas procedūra balstās uz niķeļa reducēšanas reakciju no tā sāļu ūdens šķīduma, izmantojot nātrija hipofosfītu un citus ķīmiskos reaģentus. Šķīdumi, ko izmanto ķīmiskai niķelēšanai, ir skābi ar pH līmeni 4-6,5 un sārmaini ar pH vērtību virs 6,5.

Melno metālu, misiņa un vara pārklāšanai vēlams izmantot skābos šķīdumus. Alkaline ir paredzēti nerūsējošajam tēraudam. Skābs šķīdums, salīdzinot ar sārmainu, nodrošina gludāku virsmu pulētajai daļai. Vēl viena svarīga skābo šķīdumu iezīme ir mazāka pašizlādes iespējamība, ja tiek pārsniegts darba temperatūras slieksnis. Sārmu šķīdumi garantē uzticamāku niķeļa plēves saķeri ar parasto metālu.

Visi paši izgatavotie ūdens šķīdumi niķeļa pārklājumam ir universāli, tas ir, piemēroti visiem metāliem. Destilēts ūdens tiek izmantots ķīmiskai niķelēšanai, bet jūs varat arī izmantot kondensātu no sadzīves ledusskapis. Ķīmiskie reaģenti ir piemēroti tīri - ar apzīmējumu "H" uz etiķetes.

Šķīduma pagatavošanas secība ir šāda. Visas ķīmiskās vielas, izņemot nātrija hipofosfītu, jāizšķīdina ūdenī, izmantojot emaljas izstrādājumi. Pēc tam uzkarsē šķīdumu līdz darba temperatūrai, izšķīdina nātrija hipofosfītu un ievietojiet daļas šķīdumā. Ar vienu litru šķīduma ir iespējams niķelēt detaļas, kuru virsmas laukums ir līdz 2 dm2.

Melni pārklājumi

Melnie niķeļa pārklājumi tiek uzklāti ar speciāliem un dekoratīvs mērķis. To aizsargājošās īpašības ir ļoti zemas, tāpēc ir ierasts tos uzklāt uz parastā niķeļa, cinka vai kadmija apakšslāņa. Tērauda izstrādājumi vispirms ir jācinko, bet varš un misiņš jāpārklāj ar niķeli.

Melnais niķeļa pārklājums ir ciets, bet trausls, it īpaši, ja tas ir biezs. Praksē tie apstājas pie biezuma vērtības 2 mikroni. Niķeļa vanna šādiem pārklājumiem, kā likums, satur lielu daudzumu tiocianāta un cinka. Gandrīz puse niķeļa ir pārklājumā, bet atlikušie 50% ir sērs, slāpeklis, cinks un ogleklis.

Alumīnija vai tērauda melnās niķelēšanas vannas parasti sagatavo, visas sastāvdaļas izšķīdinot siltā ūdenī un filtrējot ar filtrpapīru. Ja borskābes šķīdināšanas laikā rodas grūtības, to atsevišķi izšķīdina ūdenī, kas tiek uzkarsēts līdz 70 grādiem pēc Celsija. Dziļu melno krāsu sasniegšana ir atkarīga no pareizās strāvas blīvuma vērtības izvēles.

Niķelēšanas vannas

Darbnīcās plaši tiek izmantota vanna, kas sastāv no 3 galvenajām sastāvdaļām: borskābes, sulfāta un hlorīda. Niķeļa sulfāts ir niķeļa jonu avots. Hlorīds būtiski ietekmē niķeļa anodu darbību, tā koncentrācija vannā nav precīzi standartizēta. Vannās, kas nesatur hlorīdus, notiek spēcīga niķeļa pasivācija, pēc kuras niķeļa saturs vannā samazinās, un rezultātā samazinās strāvas efektivitāte un pārklājumu kvalitāte.

Anodi hlorīdu klātbūtnē izšķīst pietiekamā daudzumā normālai vara vai alumīnija niķeļa pārklāšanas procesa norisei. Hlorīdi palielina vannas vadītspēju un tās darbību, ja tie ir piesārņoti ar cinku. Borskābe palīdz uzturēt pH noteiktā līmenī. Šīs darbības efektivitāte lielā mērā ir atkarīga no borskābes koncentrācijas.

Kā hlorīdu var izmantot nātrija, cinka vai magnija hlorīdu. Plaši tiek izmantotas vatu sulfāta vannas, kas kā piedevu satur elektriski vadošus sāļus, kas palielina vannu elektrovadītspēju un uzlabo izskats aizsargpārklājumi. No šiem sāļiem visbiežāk izmantotais ir magnija sulfāts (apmēram 30 grami litrā).

Niķeļa sulfātu visbiežāk ievada koncentrācijā aptuveni 250-350 grami litrā. Pēdējā laikā ir vērojama tendence ierobežot niķeļa sulfātu – mazāk par 200 g/l, kas palīdz ievērojami samazināt šķīduma zudumus.

Borskābes koncentrācija ir 25-40 grami litrā. Zem 25 g/l vannai ir paaugstināta tendence strauji sārmainīties. Un pārpalikums pieņemamā līmenī tiek uzskatīts par nelabvēlīgu, jo iespējama borskābes kristalizācija un kristālu nosēšanās uz niķeļa vannas sienām un anodiem.

Niķeļa vanna darbojas dažādos temperatūras diapazonos. Tomēr niķeļa pārklājumu mājās reti izmanto istabas temperatūrā. Niķelis bieži pārslās no aukstuma vannās uzklātajiem pārklājumiem, tāpēc vanna jāsasilda vismaz līdz 30 grādiem pēc Celsija. Strāvas blīvums tiek izvēlēts eksperimentāli, lai pārklājums nedeg.

Nātrija vanna darbojas droši plašā pH diapazonā. Iepriekš pH tika uzturēts 5,4-5,8 līmenī, ko motivēja mazāka agresivitāte un augstākas vannas pārklājuma spējas. Tomēr augstas pH vērtības izraisa ievērojamu spriegumu pieaugumu niķeļa pārklājumā. Tāpēc lielākajā daļā vannu pH ir 3,5-4,5.

Niķeļa pārklājuma smalkumi

Niķeļa plēves saķere ar metālu ir salīdzinoši zema. Šī problēma var atrisināt ar termiskā apstrāde niķeļa plēves. Zemas temperatūras difūzijas procedūra sastāv no niķelēto izstrādājumu karsēšanas līdz 400 grādiem pēc Celsija un daļu turēšanas vienu stundu šajā temperatūrā.

Bet atcerieties, ka, ja detaļas, kas ir niķelētas, tika sacietētas (zivju āķi, naži un atsperes), tad 400 grādu temperatūrā tās var tikt atbrīvotas, zaudējot cietību - to galveno kvalitāti. Tāpēc zemas temperatūras difūzija šādā situācijā tiek veikta aptuveni 270-300 grādu temperatūrā ar ekspozīciju līdz 3 stundām. Šāda termiskā apstrāde var arī palielināt niķeļa pārklājuma cietību.

Mūsdienu niķeļa vannām ir nepieciešams īpašs aprīkojums niķeļa pārklājumam un ūdens šķīduma maisīšanai, lai pastiprinātu niķeļa pārklāšanas procesu un samazinātu bedru veidošanās risku - pārklājumā veidojas nelielas ieplakas. Vannas maisīšana pēc tās ir saistīta ar nepieciešamību nepārtraukti filtrēt, lai novērstu piesārņotājus.

Maisīšana ar kustīgu katoda stieni nav tik efektīva kā saspiesta gaisa izmantošana šim nolūkam, un, cita starpā, ir nepieciešama īpaša sastāvdaļa, kas novērš putu veidošanos.

Niķeļa pārklājuma noņemšana

Tērauda niķeļa pārklājumus parasti noņem atšķaidītās sērskābes vannās. Pievieno 20 litriem auksts ūdens porcijas pa 30 litriem koncentrētas sērskābes, nepārtraukti maisot. Kontrolējiet, lai temperatūra nepārsniegtu 60 grādus pēc Celsija. Pēc vannas atdzesēšanas līdz istabas temperatūrai tās blīvumam jāsasniedz 1,63.

Lai samazinātu materiāla, no kura izgatavots substrāts, iesēšanas risku, vannai pievieno glicerīnu 50 gramu litrā. Vannas parasti ir izgatavotas no vinila plastmasas. Produkti tiek pakārti uz vidējā stieņa, kas ir savienots ar strāvas avota plusu. Stieņi, uz kuriem ir piestiprinātas svina loksnes, ir savienoti ar strāvas avota mīnusu.

Pārliecinieties, ka vannas temperatūra nepārsniedz 30 grādus, jo karstais šķīdums agresīvi iedarbojas uz pamatni. Strāvas blīvumam jābūt 4 A / dm2, bet pieļaujama sprieguma maiņa par 5-6 voltiem.

Pievienot, izmantojot noteikts laiks koncentrētu sērskābi, lai saglabātu blīvumu 1,63. Lai novērstu vannas atšķaidīšanu, iegremdējiet priekšmetus vannā pēc iepriekšējas žāvēšanas. Procesa kontrole nav grūta, jo niķeļa atdalīšanas brīdī strāvas blīvums strauji krītas.

Tādējādi niķeļa pārklāšana ir vispopulārākais galvanizācijas process. Niķeļa pārklājums izceļas ar cietību, augstu izturību pret koroziju, saprātīgu niķeļa pārklājuma cenu, labu atstarošanas spēju un elektrisko pretestību.