- •Введение
- •1.Подготовка металлической поверхности перед покрытием.
- •2.Осаждение медью
- •Щелочные электролиты меднения.
- •Кислые электролиты меднения.
- •Меднение различных металлов и сплавов
- •3.Осаждение никелем.
- •Сернокислые электролиты никелирования.
- •Электролиты блестящего никелирования.
- •Многослойное никелирование.
- •Осаждение износостойкого никеля.
- •Никелирование нержавеющих сталей.
- •4.Осаждение серебром
- •Технологические особенности серебрения
- •Специальное применение гальванических покрытий на основе серебра
- •5.Осаждение золотом
- •Регенерация золота из электролитов и промывных вод.
- •Технологические особенности золочения
- •Литература
3.Осаждение никелем.
Вследствие своей пассивности никель химически стоек во многих органических кислотах, слаборастворим в минеральных кислотах и полностью устойчив в щелочах при всех температурах и концентрациях.
В гальванической паре никель—железо никель как более электроположительный металл является в атмосферных условиях и в агрессивных средах катодом по отношению к железу и, следовательно, электрохимически не может защищать железо от коррозии.
Являясь главным образом защитно-декоративным покрытием, никель способен надежно защитить железо от коррозии лишь при условии полной беспористости покрытия, поэтому никелирование как защитно-декоративное покрытие применяют обычно с подслоем меди.
Кроме защитно-декоративного назначения никелирование получило широкое применение в химической промышленности для защиты рабочих поверхностей оборудования от воздействия различных агрессивных сред. В этих случаях толщина осажденного никеля без подслоя меди достигает 0,20—0,30 мм.
Сернокислые электролиты никелирования.
Во всех отраслях промышленности этот вид электролитов получил почти исключительное применение. Поэтому они являются наиболее изученными, и для них существует большое количество составов и режимов осаждения, предназначенных для различных условий эксплуатации.
Сернокислые электролиты весьма чувствительны к отклонениям от принятого режима и к наличию посторонних примесей, поэтому при эксплуатации никелевых электролитов, особенно сернокислых, необходимо соблюдать следующие обязательные правила:
ванны никелирования к моменту загрузки деталей должны быть полностью подготовлены; катодные и анодные штанги должны быть тщательно вычищены, исправность реостатов и амперметров должна быть проверена, а системы перемешивания и фильтрования, если таковые имеются, должны быть включены;
корректировка электролитов по составу и показателю рН во время процесса покрытия исключается;
загрузку деталей следует производить быстро, при включенном токе с постепенным повышением силы тока до заданных значений;
выключение тока в процессе никелирования или изъятие подвесок из ванн для осмотра приводит к отслаиванию покрытия;
поворачивание деталей в приспособлениях для пере-. мещения точек контакта и прочие исправления в расположении деталей в ванне следует производить при включенном токе, только в резиновых перчатках, так как, если касаться деталей незащищенными руками, в местах касания образуются непокрытые участки.
Никелевые электролиты весьма чувствительны к понижению температуры и при снижении ее до 280К фактически непригодны для эксплуатации. Для ускорения процесса и повышения качества покрытий ванны оснащают автоматическими устройствами для покачивания катодных штанг, очистки зеркала электролита, непрерывного перемешивания и фильтрования.
Неполадки при никелировании, их причины и способы устранения
Характеристика неполадок |
Причина неполадок |
Способ устранения |
Никель на деталях не осаждается; усиленно выделяется водород |
Мал показатель рН электролита; слишком кислый электролит |
Проверить рН и откорректировать его 3%-ным раствором NaOH |
Никель на деталях не осаждается; детали покрываются черным мажущим налетом |
Мал показатель рН. Низкая температура электролита. Неправильное включение полюсов в ваннах. Наличие солей азотной кислоты в электролите |
Повысить рН. Подогреть электролит до 295—300 К. Проверить и переключить полюса.Проработать или сменить ванну |
Частичное покрытие деталей никелем при хорошем качестве покрытия |
Недостаточное обезжиривание деталей. Детали взаимно экранируются на подвеске. Неправильное расположение анодов или нарушение контакта отдельных анодов. Отсутствие контакта подвески со штангой |
Повторить операции подготовки. Изменить расположение детей. Улучшить контакт и расположение анодов. Улучшить контакт подвески со штангой |
Покрытие имеет желтый оттенок, а на кромках деталей возможно образование зеленых гидратов окиси никеля |
Высокое значение рН. Чрезмерно высокая катодная плотность тока |
1. Проверить рН и подкислить электролит 3%-ным раствором кислоты. 2. Снизить катодную плотность тока или дать усиленное перемешивание электролита |
Медленное осаждение никеля |
Низкая температура электролита |
Подогреть электролит до 290—305 К |
Аноды покрыты коричневой или черной пленкой |
Высокая анодная плотность тока. Малая концентрация NaCl |
Уменьшить анодную плотность тока, увеличив поверхность анодов. Добавить 2—3 г/л NaCl |
Никель имеет нормальный оттенок и эластичность, но отслаивается |
Плохая подготовка к покрытию. Перерыв тока или изменение плотности тока |
Удалить никель анодным растворением в H2S04 и повторить покрытие |
Слой никеля блестящий с продольными трещинами |
Накопление в электролите солей железа более 0,1 г/л |
Подкислить электролит, ввести Н202, нагреть и перемешать, защелочить до рН = 6 и отфильтровать |
Никель имеет серый оттенок, плохо полируется, аноды без тока покрываются медью |
Накопление в электролите солей меди более 0,02 г/л |
Подкислить электролит и проработать его при низкой плотности тока |
Появление черных или коричневых полос или общее почернение покрытия |
Загрязнение электролита солями цинка |
Добавить известкового молока или мела до рН = 6,1-6,3 и отфильтровать осадок |
Отслаивание никеля в виде мелких блестящих чешуек, легко осыпающихся от прикосновения |
Слишком кислый электролит Низкая концентрация Ni при большом содержании проводящих солей |
Подщелочить электролит и снизить Добавить сернокислого никеля |
Шероховатость и высокая пористость никеля |
Электролит загрязнен взвешенным анодным шламом и прочими механическими примесями |
Отфильтровать электролит и надеть чехлы из льняной ткани на аноды |
Образование питтинга |
Загрязнение электролита органическими примесями |
Подкислить электролит, добавить Н2Оа и снова защелочить |
Никелевое покрытие хрупкое и блестящее |
Загрязнение электролита органическими соединениями |
Удалить примеси дробленым древесным углем марки БАУ |
Образование шероховатых покрытий и дендритов на кромках деталей (при нормальном составе электролита) |
Высокая плотность тока. Чрезмерно продолжительный процесс никелирования |
Снизить катодную плотность тока. Ввести полировку и промежуточный подслой меди |