Chemical nickel plating - mga feature, teknolohiya at rekomendasyon

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Ang mga teknolohiya para sa metallization ng mga bahagi at istruktura ay laganap sa iba't ibang larangan ng industriya at konstruksiyon. Ang isang karagdagang patong ay nagpoprotekta sa ibabaw mula sa panlabas na pinsala at mga kadahilanan na nag-aambag sa kumpletong pagkasira ng materyal. Ang isa sa gayong paggamot ay ang electroless nickel plating, na may matibay na pelikula na mekanikal at lumalaban sa kaagnasan at makatiis sa mga temperatura na humigit-kumulang 400°C.

Mga Tampok ng Teknolohiya

Kasama ang nickel-based chemical plating, may mga electroplating at electroplating na pamamaraan. Ang reaksyon ng pag-ulan ay dapat na agad na maiugnay sa mga tampok ng pamamaraan na isinasaalang-alang. Ito ay isinaayos sa ilalim ng mga kondisyon ng pagbabawas ng nikel sa batayan ng sodium hypophosphite sa isang solusyon sa asin na may pagdaragdag ng tubig. Sa industriya, ang mga teknolohiyang chemical nickel plating ay pangunahing ginagamit sa koneksyonaktibong acidic at alkaline compound, na nagsisimula pa lamang sa mga proseso ng pag-ulan. Ang patong na ginagamot sa ganitong paraan ay nakakakuha ng isang makintab na metallized na hitsura, ang istraktura kung saan ay isang pinagsamang haluang metal ng nikel at posporus. Ang teknolohiya, na ginawa gamit ang pagkakaroon ng huling sangkap sa komposisyon, ay may mas mababang pisikal at kemikal na mga tagapagpahiwatig. Ang mga acid at alkaline na solusyon ay maaaring magbigay ng iba't ibang coefficient ng phosphorus content - ang una hanggang 10%, at ang pangalawa - mga 5-6%.

Ang mga pisikal na katangian ng coating ay magdedepende rin sa dami ng substance na ito. Ang tiyak na gravity ng phosphorus ay maaaring humigit-kumulang 7.8 g/cm3, ang electrical resistance ay 0.60 ohm mm2/m, at ang melting point ay mula 900 hanggang 1200°. Sa pamamagitan ng pagpapatakbo ng heat treatment sa 400°, ang tigas ng nakadeposito na coating ay maaaring tumaas ng hanggang 1000 kg/mm2. Kasabay nito, tataas din ang lakas ng pagkakadikit ng workpiece na may istrukturang nickel-phosphorus.

Sa abot ng chemical nickel plating, hindi tulad ng maraming alternatibong paraan ng protective plating, ito ay pinakaangkop para sa pagtatrabaho sa mga bahagi at istruktura ng kumplikadong hugis. Sa pagsasagawa, ang teknolohiya ay madalas na inilalapat sa mga coils at panloob na ibabaw ng mga multi-format na tubo. Ang patong ay inilapat nang pantay-pantay at tumpak - nang walang mga puwang at iba pang mga depekto sa proteksiyon na layer. Tungkol sa pagkakaroon ng pagproseso para sa iba't ibang mga metal, ang paghihigpit ay nalalapat lamang sa lead, lata, cadmium at zinc. Sa kabaligtaran, ang nickel phosphorus deposition ay inirerekomenda para sa ferrous metals, aluminum atmga bahaging tanso.

Paraan ng nickel plating sa mga alkaline solution

Ang Alkali precipitation ay nagbibigay ng coating na may mataas na mechanical resistance, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng posibilidad ng madaling pagsasaayos at ang kawalan ng mga negatibong salik tulad ng precipitation ng nickel powder. Mayroong iba't ibang mga recipe na inihanda depende sa uri ng metal na pinoproseso at layunin nito. Ang komposisyon ng ganitong uri ng kemikal na nickel plating solution ay karaniwang ginagamit bilang mga sumusunod:

• Citric acid sodium.
• Sodium hypophosphite.
• Ammonium (chlorinated).
• Nikel.

Sa temperatura na humigit-kumulang 80-90°, ang proseso ay nagaganap sa bilis na humigit-kumulang 9-10 microns/hour, habang ang deposition ay sinamahan ng aktibong ebolusyon ng hydrogen.

Ang pamamaraan para sa paghahanda ng recipe mismo ay ipinahayag sa paglusaw ng bawat isa sa mga sangkap sa itaas sa isang hiwalay na pagkakasunud-sunod. Ang tanging pagbubukod sa komposisyon na ito ng kemikal na nickel plating ay ang sodium hypophosphite. Ito ay ibinubuhos sa dami ng humigit-kumulang 10-20 g / l sa oras na ang lahat ng iba pang mga bahagi ay natunaw, at ang temperatura ay dinadala sa pinakamainam na mode.

Kung hindi, walang mga espesyal na kinakailangan para sa paghahanda ng proseso ng pag-deposition sa isang alkaline na solusyon. Ang blangko ng metal ay nililinis at isinasabit nang walang espesyal na paggamot.

Ang paghahanda ng mga ibabaw ng mga bahagi ng bakal at istruktura para sa patong ay walang malinaw na katangian. Sa panahon ng proseso, maaari mong ayusin ang solusyon sa pamamagitan ng pagdaragdag ng parehong sodium hypophosphite o25% ammonia. Sa pangalawang kaso, sa ilalim ng kondisyon ng isang malaking dami ng paliguan, ang ammonia ay ipinakilala mula sa isang silindro sa isang gas na estado. Ang isang tubo ng goma ay inilulubog sa pinakailalim ng lalagyan at ang additive ay direktang ipinapasok dito sa tuluy-tuloy na mode sa nais na pagkakapare-pareho.

Nickel plating na may mga acid solution

Kung ikukumpara sa alkaline media, ang acid media ay nailalarawan sa pamamagitan ng iba't ibang additives. Ang base ng hypophosphite at nickel s alts ay maaaring mabago gamit ang sodium acetate, lactic, succinic at tartaric acids, pati na rin ang Trilon B at iba pang mga organic compound. Kabilang sa malaking bilang ng mga formulation na ginamit, ang pinakasikat na solusyon para sa chemical nickel plating sa pamamagitan ng acid deposition:

• Sodium hypophosphite.
• Nickel sulphate.
• Sodium carbonate.

Ang deposition rate ay magiging pareho 9-10 microns/hour, at ang pH value ay itinatama gamit ang 2% sodium hydroxide solution. Ang temperatura ay mahigpit na pinananatili sa loob ng 95 °, dahil ang pagtaas nito ay maaaring humantong sa self-discharge ng nickel na may instant precipitation. Minsan ay napapansin din ang pag-splash ng solusyon mula sa lalagyan.

Posibleng baguhin ang mga parameter ng komposisyon na nauugnay sa konsentrasyon ng mga pangunahing sangkap nito lamang kung ang nilalaman ng sodium phosphite dito ay humigit-kumulang 50 g/l. Sa ganitong estado, posible ang nickel phosphite precipitation. Kapag ang mga parameter ng solusyon ay umabot sa konsentrasyon sa itaas, ang solusyon ay pinatuyo at papalitan ng bago.

Kapag thermalpinoproseso?

Kung ang workpiece ay kailangang tiyakin ang kalidad ng wear resistance at katigasan, isang operasyon ng heat treatment ay isinasagawa. Ang pagtaas sa mga pag-aari na ito ay dahil sa ang katunayan na sa ilalim ng mga kondisyon ng isang pagtaas sa rehimen ng temperatura, ang nickel-phosphorus precipitation ay nangyayari, na sinusundan ng pagbuo ng isang bagong compound ng kemikal. Nakakatulong ito sa pagtaas ng tigas sa istraktura ng patong.

Depende sa rehimen ng temperatura, mayroong pagbabago sa microhardness na may iba't ibang katangian. Bukod dito, ang ugnayan ay hindi magkatulad na may paggalang sa isang pagtaas o pagbaba sa temperatura ng pag-init. Sa panahon ng heat treatment sa chemical nickel plating sa 200 at 800°, halimbawa, ang microhardness index ay magiging 200 kg/mm2 lamang. Ang pinakamataas na halaga ng katigasan ay naabot sa temperatura na 400-500°. Sa mode na ito, maaari kang umasa sa pagbibigay ng 1200 kg/mm2.

Dapat ding tandaan na hindi lahat ng metal at haluang metal, sa prinsipyo, ay katanggap-tanggap na paggamot sa init. Halimbawa, ang pagbabawal ay ipinapataw sa mga bakal at haluang metal na sumailalim na sa hardening at normalization procedures. Idinagdag dito ang katotohanan na ang paggamot sa init sa hangin ay maaaring mag-ambag sa pagbuo ng isang kulay ng tint na nagbabago mula sa ginto hanggang sa lila. Ang pagpapababa ng temperatura sa 350 ° ay makakatulong na mabawasan ang mga naturang kadahilanan. Ang buong proseso ay isinasagawa sa pagkakasunud-sunod ng 45-60 minuto lamang kapag ang workpiece ay nalinis ng mga kontaminant. Direktang makakaapekto ang panlabas na buli sa posibilidad na makakuha ng de-kalidad na resulta.

Mga kagamitan sa pagpoproseso

Para sa produksyonAng teknolohiyang ito ay hindi nangangailangan ng mataas na dalubhasa at pang-industriyang mga yunit. Sa bahay, ang kemikal na nickel plating ay maaaring ayusin sa isang enameled steel bath o dish. Kung minsan ang mga bihasang manggagawa ay gumagamit ng lining para sa mga ordinaryong metal na lalagyan, salamat sa kung saan ang mga ibabaw ay protektado mula sa pagkilos ng mga acid at alkalis.

Sa pagtukoy sa mga kapasidad na hanggang 50-100 litro, maaari ding gamitin ang mga auxiliary enameled tank na lumalaban sa mga nitric acid. Tulad ng para sa lining mismo, ang base nito ay inihanda mula sa hindi tinatagusan ng tubig na unibersal na pandikit (halimbawa, "Sandali" No. 88) at may pulbos na chromium oxide. Muli, sa bahay, ang mga dalubhasang pinaghalong pulbos ay maaaring mapalitan ng mga emery micropowder. Para ayusin at maproseso ang inilapat na lining, kailangan ang air drying gamit ang hair dryer ng gusali o heat gun.

Ang mga propesyonal na chemical nickel plating installation ay hindi nangangailangan ng espesyal na proteksyon sa ibabaw at nakikilala ito sa pagkakaroon ng mga naaalis na takip. Ang mga patong ay tinanggal pagkatapos ng bawat sesyon ng paggamot at nililinis nang hiwalay sa nitric acid. Ang pangunahing tampok ng disenyo ng naturang kagamitan ay maaaring tawaging pagkakaroon ng mga basket at mga suspensyon (karaniwan ay gawa sa mga carbon steel), na nagpapadali sa pagmamanipula ng maliliit na bahagi.

Mga proseso ng nickel plating para sa stainless steel at acid-resistant na metal

Ang layunin ng operasyong ito ay pataasin ang wear resistance at tigas ng ibabaw ng workpiece, gayundin ang magbigay ng anti-corrosion na proteksyon. Ito ang pamantayanchemical nickel plating procedure para sa mga bakal na pinaghalo at inihahanda para sa paggamit sa mga agresibong kapaligiran. Ang paghahanda ng bahagi ay magkakaroon ng isang espesyal na lugar sa pamamaraan ng patong.

Para sa mga hindi kinakalawang na haluang metal, ginagamit ang paunang pagpipino sa kapaligiran ng anode sa isang alkaline na solusyon. Ang mga workpiece ay naka-mount sa mga hanger na may koneksyon ng mga panloob na cathodes. Ang pagtimbang ay isinasagawa sa isang lalagyan na may 15% na solusyon sa caustic soda, at ang temperatura ng electrolyte ay 65-70 °. Upang makabuo ng isang pare-parehong patong na walang gaps, electrolytic at chemical nickel plating ng mga hindi kinakalawang na haluang metal ay dapat isagawa sa ilalim ng mga kondisyon ng pagpapanatili ng kasalukuyang density (anodic) hanggang 10 A/dm2. Ang tagal ng proseso ay nag-iiba mula 5 hanggang 10 minuto depende sa laki ng bahagi. Susunod, ang workpiece ay hugasan sa tumatakbo na malamig na tubig at pinugutan ng ulo sa dilute hydrochloric acid para sa mga 10 segundo sa temperatura na 20 °. Sinusundan ito ng karaniwang pamamaraan ng alkaline precipitation.

Non-ferrous nickel plating

Ang mga metal na malambot at madaling matunaw sa mga kemikal na proseso ay sumasailalim din sa espesyal na paghahanda bago iproseso. Ang mga ibabaw ay degreased at, sa ilang mga kaso, pinakintab. Kung ang workpiece ay sumailalim na sa nickel plating dati, ang pamamaraan ng pag-aatsara sa isang 25% dilute solution na may sulfuric acid ay dapat ding isagawa sa loob ng 1 minuto. Ang mga elementong batay sa tanso at mga haluang metal nito ay inirerekomenda na iproseso sa pakikipag-ugnay sa mga electronegative na metal tulad ng aluminyo at bakal. Sa teknikal, ang ganitong kumbinasyon ay ibinibigay ng isang suspensyon o matibay na kawad.mula sa parehong mga sangkap. Gaya ng ipinapakita ng pagsasanay, minsan sa proseso ng reaksyon, ang isang pagdikit ng bahaging bakal sa ibabaw ng tanso ay sapat na upang makamit ang nais na epekto ng pag-deposito.

Chemical nickel plating ng aluminum at ang mga haluang metal nito ay mayroon ding sariling mga katangian. Sa kasong ito, ang pag-aatsara ng mga workpiece sa isang alkaline na solusyon ay nakaayos, o ang paglilinaw ay isinasagawa sa isang acid na nakabatay sa nitrogen. Ginagamit din ang isang double zincate treatment, kung saan ang isang komposisyon ay inihanda na may zinc oxide (100 g / l) at caustic soda (500 g / l). Ang rehimen ng temperatura ay dapat mapanatili sa loob ng 20-25 °. Ang unang diskarte sa paglulubog ng bahagi ay tumatagal ng 30 segundo, at pagkatapos ay magsisimula ang proseso ng pag-ukit ng zinc precipitate sa nitric acid. Sinusundan ito ng isang segundo, na 10-segundong pagsisid. Sa huling yugto, ang aluminyo ay hinuhugasan ng malamig na tubig at nickel-plated na may nickel-phosphorus solution.

Cermet Nickel Plating Technology

Para sa mga materyales ng ganitong uri, ang pangkalahatang paraan ng ferrite nickel plating ay ginagamit. Sa yugto ng paghahanda, ang bahagi ay degreased na may solusyon ng soda ash, hugasan ng mainit na tubig at nakaukit sa loob ng 10-15 minuto sa isang solusyon ng alkohol na may pagdaragdag ng hydrochloric acid. Susunod, ang workpiece ay muling hugasan ng mainit na tubig at nililinis ng malambot na mga abrasive mula sa putik. Kaagad bago magsimula ang proseso ng chemical nickel plating, ang cermet ay natatakpan ng isang layer ng palladium chloride. Ang isang solusyon na may konsentrasyon na 1 g / l ay inilapat sa ibabaw na may isang brush. Ang pamamaraan ay paulit-ulit nang maraming beses at ang workpiece ay tuyo pagkatapos ng bawat pass.

Para sa nickel plating gumamit ng lalagyan na may acidic na solusyon na naglalaman ng nickel chloride (30 g/l), sodium hypophosphite (25 g/l) at sodium succinic acid (15 g/l). Ang temperatura ng solusyon ay pinananatili sa hanay na 95-98 °, at ang inirekumendang hydrogen coefficient ay 4.5-4.8. Pagkatapos ng kemikal na nickel plating, ang ceramic-metal na bahagi ay hugasan sa mainit na tubig, at pagkatapos ay pinakuluan at inilubog sa isang pyrophosphate electrolyte na pinahiran ng tanso. Sa isang aktibong kapaligirang kemikal, ang workpiece ay hinahawakan hanggang sa mabuo ang isang layer na 1-2 microns. Ang iba't ibang uri ng ceramics, quartz elements, ticond at thermocond ay maaari ding isailalim sa katulad na pagproseso. Sa bawat kaso, ang paglalagay ng palladium chloride, pagpapatuyo ng hangin, paglulubog sa acid solution at pagpapakulo ay magiging mandatory.

nickel plating technology sa bahay

Sa teknikal, ang mga pagpapatakbo ng nickel plating ay maaaring isaayos nang walang espesyal na kagamitan, gaya ng nabanggit na. Halimbawa, sa kapaligiran ng garahe, maaaring ganito ang hitsura:

• Pagluluto ng tamang sukat na palayok na may enamelled na interior.
• Pre-prepared dry reagents para sa electrolytic solution sa isang enameled container ay hinahalo sa tubig.
• Ang resultang timpla ay pinakuluan, pagkatapos ay idinagdag dito ang sodium hypophosphite.
• Ang workpiece ay nililinis at na-degreased, at pagkatapos ay inilulubog sa solusyon, ngunit nang hindi hinahawakan ang mga ibabaw ng lalagyan - iyon ay, ang ilalim at mga dingding.
• Mga tampok ng nickel plating sa bahay ang lahatang mga kagamitan ay gagawin mula sa mga improvised na materyales. Para sa parehong kontrol ng bahagi, maaari kang magbigay ng isang espesyal na bracket (kinakailangang mula sa isang dielectric na materyal) na may clamp, na kakailanganing iwanang nakatigil sa posisyon sa loob ng 2-3 oras.
• Para sa oras sa itaas, ang komposisyon ay iniiwan sa kumukulo.
• Kapag lumipas ang teknolohikal na panahon ng nickel plating, ang bahagi ay aalisin sa solusyon. Dapat itong banlawan sa ilalim ng malamig na tubig na diluted sa slaked lime.

Sa bahay, maaari mong nickel plate steel, brass, aluminum, atbp. Para sa lahat ng nakalistang metal, isang electrolytic solution na naglalaman ng sodium hypophosphite, nickel sulfate o chloride, pati na rin ang acid inclusions, ay dapat na ihanda. Siyanga pala, para mapabilis ang proseso, maaari kang magdagdag ng lead additive.

Konklusyon

May iba't ibang mga diskarte at diskarte sa nickel plating sa mga aktibong solusyong kemikal, ngunit ang paggamit ng sodium hypophosphite ay ang pinakakapaki-pakinabang na paraan. Ito ay dahil sa pinakamababang halaga ng hindi gustong pag-ulan, at isang kumbinasyon ng isang buong hanay ng mga teknikal at pisikal na katangian ng patong na may kapal na humigit-kumulang 20 microns. Siyempre, ang kemikal na nickel plating ng metal ay sinamahan ng ilang mga panganib ng pagbuo ng depekto. Ito ay totoo lalo na para sa napakasensitibong non-ferrous na metal, ngunit ang mga naturang phenomena ay maaari ding labanan sa loob ng balangkas ng iisang teknolohikal na proseso. Halimbawa, inirerekomenda ng mga eksperto na alisin ang mga may sira na lugar sa isang puro, acidic na nitrogen-based na kapaligiran na maytemperatura hanggang 35°C. Ginagawa ang pamamaraang ito hindi lamang sa kaso ng mga hindi gustong mga depekto, kundi para din sa layunin ng regular na pagwawasto ng inilapat na protective layer.