Водные растворы для химического никелирования. Химическое никелирование.
В основу процесса химического никелирования положена реакция восстановления никеля из водных растворов его солей с помощью гипофосфита натрия и некоторых других химреактивов. С помощью химического никелирования нельзя покрывать такие металлы, как олово, свинец, кадмий, цинк, висмут и сурьму.
Воду для химического никелирования и при нанесении других покрытий берут дистиллированную, но можно использовать и конденсат из бытовых холодильников. Химреактивы подойдут как минимум чистые (обозначение на этикетке "Ч").
Помним, что:
- чистая азотная кислота 1,4 г/см3 = 0,71 см3/г
- чистая серная кислота 1,84 г/см3 = 0,54 см3/г
- чистая соляная кислота 1,19 г/см3 = 0,84 см3/г
- чистая ортофосфорная кислота 1,7 г/см3 = 0,59 х см3/г
- чистая уксусная кислота 1,05 г/см3 =0,95 см3/г
Процесс никелирования металлов и сплавов заключается в следующем.
- Обработанную деталь обезжиривают в одном из водных растворов,
- Затем деталь декапируют = обезжиривают и активируют в одном из перечисленных в данном разделе растворов.
- Для алюминия и его сплавов перед химическим никелированием проводят еще одну, так называемую, цинкатную обработку. Ниже приведены растворы для цинкатной обработки.После цинкатной обработки детали промывают в воде и завешивают их в раствор для никелирования.
- Никелерование. Все растворы для никелирования универсальны, то есть годны для всех металлов (где лучше, где чуть хуже). Последовательность приготовления: все химреактивы (кроме гипофосфита натрия) растворяют в воде обязательно в эмалированной посуде. Затем раствор разогревают до рабочей температуры и только после этого растворяют гипофосфит натрия и завешивают детали в раствор. Для прикидки: 1 л раствора можно отникелировать поверхность площадью до 2 дм2. Растворы, применяемые для химического никелирования, подразделяются на кислые (рН 4-6,5) и щелочные (рН выше 6,5). Кислые растворы предпочтительнее применять для покрытия черных металлов, меди и латуни. Щелочные - для нержавеющих сталей. Кислые растворы (по сравнению с щелочными) на полированной детали дают более гладкую (зеркальную) поверхность, у них меньшая пористость, скорость протекания процесса выше. Еще немаловажная особенность кислых растворов - у них меньше вероятность саморазряда при превышении рабочей температуры. (Саморазряд - это мгновенное выпадение никеля в раствор с расплескиванием последнего.) У щелочных растворов основное преимущество - более надежное сцепление никелевой пленки с основным металлом.
- ! Наличие в никеле фосфора делает пленку близкой по твердости пленке хрома!. К сожалению, сцепление пленки никеля с основным металлом сравнительно низкое. Решить проблему помогает - термическая обработка пленок никеля = низкотемпературная диффузия - процесс заключается в нагреве отникелированных деталей до температуры 400°С и выдержке их при этой температуре в течение 1 часа. Если покрываемые никелем детали закалены (пружины, ножи, рыболовные крючки и т.п.), то при температуре 400°С они могут отпуститься, то есть потерять свое основное качество - твердость. В этом случае низкотемпературную диффузию проводят при температуре 270-300°С с выдержкой до 3 ч. Такая термообработка повышает и твердость никелевого покрытия.
- Полученное таким образом однослойное покрытие никелем на 1 см2 имеет несколько десятков сквозных (до основного металла) пор. Естественно, что на открытом воздухе стальная деталь, покрытая никелем, быстро покроется "сыпью" ржавчины.Даже тройное покрытие (медь - никель - хром) не спасает деталь от ржавчины, так как и у тройного покрытия имеется несколько пор на 1 см2. Выход - в дообработке поверхности покрытия специальными составами, закрывающими поры. В домашних условиях можно рекомендовать следующие операции: Протереть деталь с никелевым (или другим) покрытием кашицей из окиси магния и воды и сразу же опустить ее на 1-2 мин в 50%-ный раствор соляной кислоты. После термообработки еще не остывшую деталь опустить в невитаминизированный рыбий жир (лучше старый, непригодный по прямому назначению). Протереть 2-3 раза отникелированную поверхность детали составом ЛПС = легко проникающей смазкой. В последних двух случаях излишки жира (смазки) через сутки удаляют с поверхности бензином. Обработку рыбьим жиром больших поверхностей (бамперов, молдингов автомашин) проводят так. В жаркую погоду протирают их рыбьим жиром два раза с перерывом в 12-14 ч. Затем через 2 суток излишки жира удаляют бензином. Эффективность такой обработки характеризует следующий пример. Никелированные рыболовные крючки начинают покрываться ржавчиной сразу же после первой рыбалки в море. Обработанные рыбьим жиром те же крючки не корродируют почти весь летний сезон морской ловли.
Составы растворов для декапирования
Составы растворов для декапирования стали |
г/л |
Температура раствора |
Время обработки |
Состав 1 : |
Серная кислота |
30-50 |
20°С |
20-60 с |
Состав 2: |
Соляная кислота |
20-45 |
20°С |
15-40 с |
Состав 3 : |
Серная кислота |
50-80 |
20°С |
8- 10 с |
Соляная кислота |
20-30 |
Составы растворов для декапирования меди и ее сплавов |
--!-- |
Температура раствора |
Время обработки |
Состав 1 : |
Серная кислота 5% раствор (по объему) |
20°С |
20 с |
Составы растворов для декапирования алюминия и его сплавов |
--!-- |
Температура раствора |
Время обработки |
Состав 1 : |
Азотная кислота 10-15% раствор (по объему) |
20°С |
5-15 с |
Составы растворов для цинкатной обработки алюминия и литейных алюминиевых сплавов.
Составы растворов для цинкатной обработки алюминия |
г/л |
Температура раствора |
Время обработки |
При подготовке раствора 1 и 2 сначала отдельно в половине воды растворяют едкий натр, в другой половине цинковую составляющую. Затем оба раствора сливают вместе. |
Состав 1 : |
Гидроксид натрия = каустическая сода = каустик = Едкий натр = едкая щёлочь. Химическая формула NaOH |
250 |
20°С |
3-5 с |
Оксид цинка = окись цинка = цинковые белил= ZnO. |
55 |
Состав 2 : |
Гидроксид натрия = каустическая сода = каустик = Едкий натр = едкая щёлочь. Химическая формула NaOH |
120 |
20°С |
1,5-2 мин |
Сульфат цинка = сернокислый цинк = ZnSO4 |
40 |
Составы растворов для цинкатной обработки литейных алюминиевых сплавов |
г/л |
Температура раствора |
Время обработки |
Состав 1 : |
Гидроксид натрия = каустическая сода = каустик = Едкий натр = едкая щёлочь. Химическая формула NaOH |
10 |
20°С |
2 мин |
Оксид цинка = окись цинка = цинковые белил= ZnO. |
5 |
Сегнетова соль кристаллогидрат = тетрагидрат двойной натриево-калиевой соли винной кислоты = NaKC4H4O6·4H2O = тартрат калия-натрия |
10 |
Составы растворов для цинкатной обработки деформируемых алюминиевых сплавов |
г/л |
Температура раствора |
Время обработки |
Состав 1 : |
Хлорид железа(III) = хлорное железо = FeCl3 (крисаллогидрат) |
1 |
25°С |
30-60 с |
Гидроксид натрия = каустическая сода = каустик = Едкий натр = едкая щёлочь. Химическая формула NaOH |
525 |
Оксид цинка = окись цинка = цинковые белил= ZnO. |
100 |
Сегнетова соль кристаллогидрат = тетрагидрат двойной натриево-калиевой соли винной кислоты = NaKC4H4O6·4H2O = тартрат калия-натрия |
10 |
Составы растворов для никелирования. !С помощью химического никелирования нельзя покрывать такие металлы, как олово, свинец, кадмий, цинк, висмут и сурьму!
Составы растворов для никелирования |
г/л |
Температура раствора / pH |
Cкорость наращивания пленки |
Состав 1 : |
Сернокислый никель(II) = NiS04*7H2O |
25 |
90°С / рН 4,5 |
15-20 мкм/ч |
Янтарнокислый натрий = натрий сукцинат =NaOOCCH2CH2COONa*6H2O |
15 |
Натрий фосфорноватистокислый = гипофосфит натрия = натрий гипофосфит 1-водный = натрия гипофосфит моногидрат = sodium hypophosphite = NaPH2O2*H2O |
30 |
Состав 2 : |
Хлористый никель = Никель (II) хлористый 6-водный = Никель хлорид гексагидрат = Хлорид никеля = Nickel (II) Chloride Hexahydrate = Nickel Chloride 6-aqueous = NiCl2*6H2O |
25 |
90-92°С / рН 5,5 |
18-25 мкм/ч |
Янтарнокислый натрий = натрий сукцинат = NaOOCCH2CH2COONa*6H2O |
15 |
Натрий фосфорноватистокислый = гипофосфит натрия = натрий гипофосфит 1-водный = натрия гипофосфит моногидрат = sodium hypophosphite = NaPH2O2*H2O |
30 |
Состав 3 : |
Хлористый никель = Никель (II) хлористый 6-водный = Никель хлорид гексагидрат = Хлорид никеля = Nickel (II) Chloride Hexahydrate = Nickel Chloride 6-aqueous = NiCl2*6H2O |
30 |
85-89°С / рН 4,2 |
15-20 мкм/ч |
Гликолевая кислота = гидроксиуксусная кислота = гидроксиэтановая кислота = C2H4O3 |
30-40 |
Натрий фосфорноватистокислый = гипофосфит натрия = натрий гипофосфит 1-водный = натрия гипофосфит моногидрат = sodium hypophosphite = NaPH2O2*H2O |
10 |
Состав 4 : |
Хлористый никель = Никель (II) хлористый 6-водный = Никель хлорид гексагидрат = Хлорид никеля = Nickel (II) Chloride Hexahydrate = Nickel Chloride 6-aqueous = NiCl2*6H2O |
21 |
97°С / рН 5,2 |
до 60 мкм/ч |
Натрий уксуснокислый = ацетат натрия = уксуснокислый натрий = тригидрат натриевой соли уксусной кислоты = CH3COONa*3H2O |
10 |
Натрий фосфорноватистокислый = гипофосфит натрия = натрий гипофосфит 1-водный = натрия гипофосфит моногидрат = sodium hypophosphite = NaPH2O2*H2O |
24 |
Состав 5 : |
Сернокислый никель(II) = NiS04*7H2O |
21 |
90°С / рН 5 |
до 90 мкм/ч |
Натрий уксуснокислый = ацетат натрия = уксуснокислый натрий = тригидрат натриевой соли уксусной кислоты = CH3COONa*3H2O |
10 |
Сульфид свинца (II) = галенит = PbS = свинцовый блеск |
20 |
Натрий фосфорноватистокислый = гипофосфит натрия = натрий гипофосфит 1-водный = натрия гипофосфит моногидрат = sodium hypophosphite = NaPH2O2*H2O |
24 |
Состав 6 : |
Хлористый никель = Никель (II) хлористый 6-водный = Никель хлорид гексагидрат = Хлорид никеля = Nickel (II) Chloride Hexahydrate = Nickel Chloride 6-aqueous = NiCl2*6H2O |
30 |
85-87°С / рН 4,5 |
12-15 мкм/ч |
Уксусная кислота |
15 |
Сульфид свинца (II) = галенит = PbS = свинцовый блеск |
10-15 |
Натрий фосфорноватистокислый = гипофосфит натрия = натрий гипофосфит 1-водный = натрия гипофосфит моногидрат = sodium hypophosphite = NaPH2O2*H2O |
15 |
Состав 7 : |
Хлористый никель = Никель (II) хлористый 6-водный = Никель хлорид гексагидрат = Хлорид никеля = Nickel (II) Chloride Hexahydrate = Nickel Chloride 6-aqueous = NiCl2*6H2O |
45 |
90°С / рН 8,5 |
18- 20 мкм/ч |
Хлорид аммония = хлористый аммоний = NH4Cl |
45 |
Лимоннокислый натрий = цитрат натрия = natrii citras = натриевая соль лимонной кислоты = Na3C6H5O7 |
45 |
Натрий фосфорноватистокислый = гипофосфит натрия = натрий гипофосфит 1-водный = натрия гипофосфит моногидрат = sodium hypophosphite = NaPH2O2*H2O |
20 |
Состав 8 : |
Хлористый никель = Никель (II) хлористый 6-водный = Никель хлорид гексагидрат = Хлорид никеля = Nickel (II) Chloride Hexahydrate = Nickel Chloride 6-aqueous = NiCl2*6H2O |
30 |
90°С / рН 8-8,5 |
8-12 мкм/ч |
Хлорид аммония = хлористый аммоний = NH4Cl |
30 |
Янтарнокислый натрий = натрий сукцинат = NaOOCCH2CH2COONa*6H2O |
100 |
Аммиак = NH3 = нитрид водорода (25%-ный раствор) |
35 |
Натрий фосфорноватистокислый = гипофосфит натрия = натрий гипофосфит 1-водный = натрия гипофосфит моногидрат = sodium hypophosphite = NaPH2O2*H2O |
25 |
Состав 9 : |
Хлористый никель = Никель (II) хлористый 6-водный = Никель хлорид гексагидрат = Хлорид никеля = Nickel (II) Chloride Hexahydrate = Nickel Chloride 6-aqueous = NiCl2*6H2O |
45 |
88-90°С / рН 8-9 |
18-20 мкм/ч |
Хлорид аммония = хлористый аммоний = NH4Cl |
45 |
Натрий уксуснокислый = ацетат натрия = уксуснокислый натрий = тригидрат натриевой соли уксусной кислоты = CH3COONa*3H2O |
45 |
Натрий фосфорноватистокислый = гипофосфит натрия = натрий гипофосфит 1-водный = натрия гипофосфит моногидрат = sodium hypophosphite = NaPH2O2*H2O |
20 |
Состав 1 0: |
Сернокислый никель(II) = NiS04*7H2O |
30 |
85°С, рН 8,2-8,5 |
15-18 мкм |
Сульфат аммония = аммоний сернокислый = (NH4)2SO4 |
30 |
Натрий фосфорноватистокислый = гипофосфит натрия = натрий гипофосфит 1-водный = натрия гипофосфит моногидрат = sodium hypophosphite = NaPH2O2*H2O |
10 |
|