Penyaduran nikel kimia - ciri, teknologi dan cadangan

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Teknologi untuk metalisasi bahagian dan struktur meluas dalam pelbagai bidang industri dan pembinaan. Salutan tambahan melindungi permukaan daripada kerosakan luaran dan faktor yang menyumbang kepada pemusnahan bahan sepenuhnya. Salah satu rawatan sedemikian ialah penyaduran nikel tanpa elektro, yang mempunyai filem tahan lasak yang secara mekanikal dan kalis kakisan serta boleh menahan suhu sekitar 400°C.

Ciri Teknologi

Bersama dengan penyaduran kimia berasaskan nikel, terdapat kaedah penyaduran dan penyaduran elektrik. Tindak balas pemendakan harus segera dikaitkan dengan ciri-ciri teknik yang sedang dipertimbangkan. Ia dianjurkan di bawah syarat pengurangan nikel berdasarkan natrium hipofosfit dalam larutan garam dengan penambahan air. Dalam industri, teknologi penyaduran nikel kimia kebanyakannya digunakan dengan sambungansebatian berasid dan alkali aktif, yang baru memulakan proses pemendakan. Salutan yang dirawat dengan cara ini memperoleh penampilan logam berkilat, strukturnya adalah gabungan gabungan nikel dan fosforus. Teknologi, dibuat dengan kehadiran bahan terakhir dalam komposisi, mempunyai penunjuk fizikal dan kimia yang lebih rendah. Larutan asid dan alkali boleh memberikan pekali kandungan fosforus yang berbeza - yang pertama sehingga 10%, dan yang kedua - kira-kira 5-6%.

Kualiti fizikal salutan juga bergantung pada jumlah bahan ini. Graviti tentu fosforus boleh menjadi kira-kira 7.8 g/cm3, rintangan elektrik ialah 0.60 ohm mm2/m, dan takat lebur adalah dari 900 hingga 1200°. Dengan cara operasi rawatan haba pada 400°, kekerasan salutan termendap boleh ditingkatkan sehingga 1000 kg/mm2. Pada masa yang sama, kekuatan lekatan bahan kerja dengan struktur nikel-fosforus juga akan meningkat.

Setakat penyaduran nikel kimia, tidak seperti kebanyakan kaedah penyaduran pelindung alternatif, ia paling sesuai untuk bekerja dengan bahagian dan struktur bentuk yang kompleks. Dalam amalan, teknologi ini sering digunakan pada gegelung dan permukaan dalaman paip berbilang format. Salutan digunakan secara sama rata dan tepat - tanpa jurang dan kecacatan lain pada lapisan pelindung. Mengenai ketersediaan pemprosesan untuk logam yang berbeza, sekatan hanya terpakai untuk plumbum, timah, kadmium dan zink. Sebaliknya, pemendapan fosforus nikel disyorkan untuk logam ferus, aluminium danbahagian tembaga.

Kaedah penyaduran nikel dalam larutan alkali

Pencerahan alkali memberikan salutan dengan rintangan mekanikal yang tinggi, yang dicirikan oleh kemungkinan pelarasan mudah dan ketiadaan faktor negatif seperti pemendakan serbuk nikel. Terdapat pelbagai resipi yang disediakan bergantung kepada jenis logam yang diproses dan tujuannya. Komposisi jenis larutan penyaduran nikel kimia ini biasanya digunakan seperti berikut:

• Natrium asid sitrik.
• Natrium hipofosfit.
• Ammonium (berklorin).
• Nikel.

Pada suhu kira-kira 80-90°, proses berlaku pada kelajuan kira-kira 9-10 mikron/jam, manakala pemendapan disertai dengan evolusi aktif hidrogen.

Prosedur untuk menyediakan resipi itu sendiri dinyatakan dalam pembubaran setiap bahan di atas dalam susunan yang berasingan. Satu-satunya pengecualian dalam komposisi penyaduran nikel kimia ini ialah natrium hipofosfit. Ia dituangkan dalam jumlah kira-kira 10-20 g / l pada masa apabila semua komponen lain dibubarkan, dan suhu dibawa ke mod optimum.

Jika tidak, tiada keperluan khas untuk penyediaan proses pemendapan dalam larutan alkali. Kosong logam dibersihkan dan digantung tanpa rawatan khas.

Penyediaan permukaan bahagian keluli dan struktur untuk salutan tidak mempunyai ciri yang ketara. Semasa proses, anda boleh melaraskan penyelesaian dengan menambah natrium hipofosfit yang sama atau25% ammonia. Dalam kes kedua, di bawah keadaan isipadu mandi yang besar, ammonia diperkenalkan dari silinder dalam keadaan gas. Tiub getah direndam ke bahagian paling bawah bekas dan bahan tambahan disalurkan terus melaluinya dalam mod berterusan kepada konsistensi yang diingini.

Penyaduran nikel dengan larutan asid

Berbanding dengan media beralkali, media asid dicirikan oleh pelbagai bahan tambahan. Asas garam hipofosfit dan nikel boleh diubah suai dengan asid natrium asetat, laktik, suksinik dan tartarik, serta Trilon B dan sebatian organik lain. Antara sejumlah besar formulasi yang digunakan, penyelesaian paling popular untuk penyaduran nikel kimia dengan pemendapan asid:

• Natrium hipofosfit.
• Nikel sulfat.
• Natrium karbonat.

Kadar pemendapan akan sama 9-10 mikron/jam, dan nilai pH diperbetulkan dengan larutan natrium hidroksida 2%. Suhu dikekalkan dengan ketat dalam 95 °, kerana peningkatannya boleh menyebabkan pelepasan sendiri nikel dengan pemendakan segera. Kadangkala percikan larutan dari bekas juga diperhatikan.

Adalah mungkin untuk menukar parameter komposisi berbanding kepekatan bahan utamanya hanya jika kandungan natrium fosfit di dalamnya adalah kira-kira 50 g/l. Dalam keadaan ini, pemendakan nikel fosfit adalah mungkin. Apabila parameter larutan mencapai kepekatan di atas, larutan disalirkan dan digantikan dengan yang baru.

Apabila termamemproses?

Jika bahan kerja perlu memastikan kualiti rintangan haus dan kekerasan, operasi rawatan haba dilakukan. Peningkatan sifat-sifat ini disebabkan oleh fakta bahawa dalam keadaan peningkatan dalam rejim suhu, pemendakan nikel-fosforus berlaku, diikuti dengan pembentukan sebatian kimia baru. Ia menyumbang kepada peningkatan kekerasan dalam struktur salutan.

Bergantung pada rejim suhu, terdapat perubahan dalam kekerasan mikro dengan ciri yang berbeza. Selain itu, korelasi sama sekali tidak seragam berkenaan dengan peningkatan atau penurunan suhu pemanasan. Semasa rawatan haba dalam penyaduran nikel kimia pada 200 dan 800°, sebagai contoh, indeks kekerasan mikro hanya akan menjadi 200 kg/mm2. Nilai kekerasan maksimum dicapai pada suhu 400-500°. Dalam mod ini, anda boleh mengharapkan untuk menyediakan 1200 kg/mm2.

Perlu juga diingat bahawa tidak semua logam dan aloi, pada dasarnya, rawatan haba yang boleh diterima. Sebagai contoh, larangan itu dikenakan ke atas keluli dan aloi yang telah pun menjalani prosedur pengerasan dan normalisasi. Ditambah lagi dengan fakta bahawa rawatan haba dalam udara boleh menyumbang kepada pembentukan warna rona yang berubah daripada emas kepada ungu. Menurunkan suhu kepada 350 ° akan membantu meminimumkan faktor tersebut. Keseluruhan proses dilakukan dalam urutan 45-60 minit sahaja dengan bahan kerja dibersihkan daripada bahan cemar. Penggilapan luaran secara langsung akan menjejaskan kemungkinan memperoleh hasil yang berkualiti.

Peralatan pemprosesan

Untuk pengeluaranTeknologi ini tidak memerlukan unit yang sangat khusus dan industri. Di rumah, penyaduran nikel kimia boleh disusun dalam mandian keluli enamel atau pinggan. Kadangkala tukang yang berpengalaman menggunakan lapisan untuk bekas logam biasa, yang mana permukaannya dilindungi daripada tindakan asid dan alkali.

Merujuk kepada kapasiti sehingga 50-100 liter, tangki enamel tambahan yang tahan terhadap asid nitrik juga boleh digunakan. Bagi lapisan itu sendiri, pangkalannya disediakan daripada gam universal kalis air (contohnya, "Moment" No. 88) dan serbuk kromium oksida. Sekali lagi, di rumah, campuran serbuk khusus boleh digantikan dengan serbuk mikro ampelas. Untuk membetulkan dan memproses lapisan yang digunakan, pengeringan udara dengan pengering rambut bangunan atau pistol haba diperlukan.

Pemasangan penyaduran nikel kimia profesional tidak memerlukan perlindungan permukaan khas dan dibezakan dengan kehadiran penutup boleh tanggal. Salutan dikeluarkan selepas setiap sesi rawatan dan dibersihkan secara berasingan dalam asid nitrik. Ciri reka bentuk utama peralatan tersebut boleh dipanggil kehadiran bakul dan ampaian (biasanya diperbuat daripada keluli karbon), yang memudahkan manipulasi bahagian kecil.

Proses penyaduran nikel untuk keluli tahan karat dan logam kalis asid

Tujuan operasi ini adalah untuk meningkatkan rintangan haus dan kekerasan permukaan bahan kerja, serta menyediakan perlindungan anti-karat. Ini adalah standardprosedur penyaduran nikel kimia untuk keluli yang telah dialoi dan sedang disediakan untuk digunakan dalam persekitaran yang agresif. Penyediaan bahagian akan mendapat tempat yang istimewa dalam teknik salutan.

Untuk aloi tahan karat, penapisan awal dalam persekitaran anod dalam larutan alkali digunakan. Bahan kerja dipasang pada penyangkut dengan sambungan katod dalaman. Penimbangan dilakukan dalam bekas dengan larutan soda kaustik 15%, dan suhu elektrolit adalah 65-70 °. Untuk membentuk salutan seragam tanpa jurang, penyaduran nikel elektrolitik dan kimia aloi tahan karat hendaklah dijalankan di bawah keadaan mengekalkan ketumpatan arus (anodik) sehingga 10 A/dm2. Tempoh proses berbeza dari 5 hingga 10 minit bergantung pada saiz bahagian. Seterusnya, bahan kerja dibasuh dalam air sejuk yang mengalir dan dipenggal dalam asid hidroklorik cair selama kira-kira 10 saat pada suhu 20 °. Ini diikuti dengan prosedur pemendakan beralkali biasa.

Penyaduran nikel bukan ferus

Logam yang lembut dan mudah ditempa kepada proses kimia juga menjalani penyediaan khas sebelum diproses. Permukaan dicairkan dan, dalam beberapa kes, digilap. Jika bahan kerja telah dikenakan penyaduran nikel sebelum ini, maka prosedur penjerukan dalam larutan cair 25% dengan asid sulfurik juga perlu dijalankan dalam masa 1 minit. Unsur berasaskan kuprum dan aloinya disyorkan untuk diproses bersentuhan dengan logam elektronegatif seperti aluminium dan besi. Secara teknikal, gabungan sedemikian disediakan oleh penggantungan atau wayar yang teguh.daripada bahan yang sama. Seperti yang ditunjukkan oleh amalan, kadangkala dalam proses tindak balas, satu sentuhan bahagian besi pada permukaan kuprum sudah cukup untuk mencapai kesan pemendapan yang diingini.

Penyaduran nikel kimia aluminium dan aloinya juga mempunyai ciri tersendiri. Dalam kes ini, penjerukan bahan kerja dalam larutan alkali diatur, atau penjelasan dilakukan kepada asid berasaskan nitrogen. Rawatan zink berganda juga digunakan, yang mana komposisi disediakan dengan zink oksida (100 g / l) dan soda kaustik (500 g / l). Rejim suhu mesti dikekalkan dalam 20-25 °. Pendekatan pertama dengan rendaman bahagian itu berlangsung selama 30 saat, dan kemudian proses mengetsa mendakan zink dalam asid nitrik bermula. Ini diikuti dengan selam kedua, sudah 10 saat. Pada peringkat akhir, aluminium dibasuh dengan air sejuk dan bersalut nikel dengan larutan nikel-fosforus.

Teknologi Saduran Nikel Cermet

Untuk bahan jenis ini, kaedah umum penyaduran nikel ferit digunakan. Pada peringkat penyediaan, bahagian itu dicairkan dengan larutan abu soda, dibasuh dengan air panas dan terukir selama 10-15 minit dalam larutan alkohol dengan penambahan asid hidroklorik. Seterusnya, bahan kerja sekali lagi dibasuh dengan air panas dan dibersihkan dengan bahan pelelas lembut daripada enapcemar. Sejurus sebelum permulaan proses penyaduran nikel kimia, cermet ditutup dengan lapisan paladium klorida. Penyelesaian dengan kepekatan 1 g / l digunakan pada permukaan dengan berus. Prosedur diulang beberapa kali dan bahan kerja dikeringkan selepas setiap pas.

Untuk penyaduran nikel gunakan bekas dengan larutan berasid yang mengandungi nikel klorida (30 g/l), natrium hipofosfit (25 g/l) dan asid natrium suksinik (15 g/l). Suhu larutan dikekalkan dalam julat 95-98 °, dan pekali hidrogen yang disyorkan ialah 4.5-4.8. Selepas penyaduran nikel kimia, bahagian seramik-logam dibasuh dalam air panas, dan kemudian direbus dan direndam dalam pirofosfat. elektrolit bersalut kuprum. Dalam persekitaran kimia yang aktif, bahan kerja dipegang sehingga lapisan 1-2 mikron terbentuk. Pelbagai jenis seramik, unsur kuarza, ticond dan termokond juga boleh tertakluk kepada pemprosesan yang serupa. Dalam setiap kes, penyaduran dengan paladium klorida, pengeringan udara, merendam dalam larutan asid dan mendidih adalah wajib.

Teknologi saduran nikel di rumah

Secara teknikal, operasi penyaduran nikel boleh diatur tanpa peralatan khas, seperti yang telah dinyatakan. Contohnya, dalam persekitaran garaj, ia mungkin kelihatan seperti ini:

• Memasak periuk saiz yang betul dengan bahagian dalam enamel.
• Reagen kering yang telah disediakan untuk larutan elektrolitik dalam bekas enamel dicampur dengan air.
• Campuran yang terhasil direbus, selepas itu natrium hipofosfit ditambah kepadanya.
• Benda kerja dibersihkan dan dinyahnyah, kemudian direndam dalam larutan, tetapi tanpa menyentuh permukaan bekas - iaitu bahagian bawah dan dinding.
• Ciri saduran nikel di rumah adalah itu sahajaperalatan akan dibuat daripada bahan buatan sendiri. Untuk kawalan bahagian yang sama, anda boleh menyediakan pendakap khas (semestinya daripada bahan dielektrik) dengan pengapit, yang perlu dibiarkan dalam kedudukan pegun selama 2-3 jam.
• Untuk masa di atas, komposisi dibiarkan dalam keadaan mendidih.
• Apabila tempoh teknologi penyaduran nikel berlalu, bahagian itu dikeluarkan daripada larutan. Ia mesti dibilas di bawah air mengalir sejuk yang dicairkan dalam limau nipis.

Di rumah, anda boleh keluli plat nikel, loyang, aluminium, dsb. Untuk semua logam yang disenaraikan, larutan elektrolitik yang mengandungi natrium hipofosfit, nikel sulfat atau klorida, serta kemasukan asid, hendaklah disediakan. Ngomong-ngomong, untuk mempercepatkan proses, anda boleh menambah bahan tambahan plumbum.

Kesimpulan

Terdapat teknik dan pendekatan yang berbeza untuk penyaduran nikel dalam larutan kimia aktif, tetapi penggunaan natrium hipofosfit adalah kaedah yang paling berfaedah. Ini disebabkan oleh jumlah minimum pemendakan yang tidak diingini, dan gabungan keseluruhan set sifat teknikal dan fizikal salutan dengan ketebalan kira-kira 20 mikron. Sudah tentu, penyaduran nikel kimia logam disertai dengan risiko pembentukan kecacatan tertentu. Ini terutama berlaku untuk logam bukan ferus yang sangat sensitif, tetapi fenomena sedemikian juga boleh diatasi dalam rangka kerja proses teknologi tunggal. Sebagai contoh, pakar mengesyorkan mengalih keluar kawasan yang rosak dalam persekitaran berasaskan nitrogen yang pekat dan berasid dengansuhu sehingga 35°C. Prosedur ini dilakukan bukan sahaja sekiranya berlaku kecacatan yang tidak diingini, tetapi juga untuk tujuan pembetulan tetap lapisan pelindung yang digunakan.