Kimyasal nikel kaplama - özellikler, teknoloji ve öneriler

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Parçaların ve yapıların metalleştirilmesine yönelik teknolojiler, endüstri ve inşaatın çeşitli alanlarında yaygındır. Ek bir kaplama, yüzeyi dış hasarlardan ve malzemenin tamamen yok olmasına katkıda bulunan faktörlerden korur. Bu tür bir işlem, mekanik ve korozyona dayanıklı ve yaklaşık 400°C sıcaklıklara dayanabilen dayanıklı bir filme sahip olan akımsız nikel kaplamadır.

Teknolojik Özellikler

Nikel bazlı kimyasal kaplamanın yanı sıra galvanik ve galvanik yöntemler de vardır. Çökeltme reaksiyonu, derhal söz konusu tekniğin özelliklerine atfedilmelidir. Su ilaveli bir tuzlu su çözeltisinde sodyum hipofosfit bazında nikel indirgeme koşulları altında düzenlenir. Endüstride, kimyasal nikel kaplama teknolojileri ağırlıklı olarak bağlantı ile kullanılmaktadır.çökeltme işlemlerini yeni başlatan aktif asidik ve alkali bileşikler. Bu şekilde işlenen kaplama, yapısı birleşik bir nikel ve fosfor alaşımı olan parlak metalize bir görünüm kazanır. Bileşimdeki son maddenin varlığı ile yapılan teknoloji, daha düşük fiziksel ve kimyasal göstergelere sahiptir. Asit ve alkali çözeltiler, farklı fosfor içeriği katsayıları verebilir - ilki %10'a kadar ve ikincisi - yaklaşık %5-6.

Kaplamanın fiziksel özellikleri de bu maddenin miktarına bağlı olacaktır. Fosforun özgül ağırlığı yaklaşık 7.8 g/cm3 olabilir, elektrik direnci 0.60 ohm mm2/m'dir ve erime noktası 900 ila 1200° arasındadır. 400°'de bir ısıl işlem işlemi ile kaplanan kaplamanın sertliği 1000 kg/mm2'ye kadar yükseltilebilir. Aynı zamanda nikel-fosfor yapılı iş parçasının yapışma gücü de artacaktır.

Kimyasal nikel kaplama söz konusu olduğunda, birçok alternatif koruyucu kaplama yönteminin aksine, karmaşık şekilli parçalar ve yapılarla çalışmak için en uygun yöntemdir. Uygulamada, teknoloji genellikle çok formatlı boruların bobinlerine ve iç yüzeylerine uygulanır. Kaplama, koruyucu tabakada boşluklar ve diğer kusurlar olmadan eşit ve doğru bir şekilde uygulanır. Farklı metaller için işlemenin mevcudiyeti ile ilgili olarak, kısıtlama sadece kurşun, kalay, kadmiyum ve çinko için geçerlidir. Tersine, demirli metaller, alüminyum ve alüminyum için nikel fosfor birikimi önerilir.bakır parçalar.

Alkali çözeltilerde nikel kaplama yöntemi

Alkali çökeltme, kaplamaya kolay ayarlama imkanı ve nikel tozunun çökelmesi gibi olumsuz faktörlerin olmaması ile karakterize edilen yüksek mekanik direnç sağlar. İşlenmekte olan metalin cinsine ve amacına göre hazırlanan farklı tarifler vardır. Bu tip kimyasal nikel kaplama solüsyonunun bileşimi genellikle şu şekilde kullanılır:

• Sitrik asit sodyum.
• Sodyum hipofosfit.
• Amonyum (klorlu).
• Nikel.

Yaklaşık 80-90°'lik bir sıcaklıkta, işlem yaklaşık 9-10 mikron/saat hızında gerçekleşirken, çökelmeye aktif hidrojen evrimi eşlik eder.

Tarifin kendisini hazırlama prosedürü, yukarıdaki bileşenlerin her birinin ayrı bir sırada çözülmesiyle ifade edilir. Bu kimyasal nikel kaplama bileşimindeki tek istisna sodyum hipofosfit olacaktır. Diğer tüm bileşenler çözüldüğünde yaklaşık 10-20 g / l'lik bir hacimde dökülür ve sıcaklık optimum moda getirilir.

Aksi takdirde, bir alkali çözeltide biriktirme işleminin hazırlanması için özel bir gereklilik yoktur. Metal boşluk temizlenir ve özel işlem görmeden asılır.

Çelik parça ve yapıların yüzeylerinin kaplamaya hazırlanmasının belirgin bir özelliği yoktur. İşlem sırasında aynı sodyum hipofosfit veya%25 amonyak. İkinci durumda, büyük bir banyo hacmi koşulu altında, gaz halindeki bir silindirden amonyak verilir. Kabın en dibine bir kauçuk tüp daldırılır ve katkı maddesi doğrudan sürekli modda istenen kıvama getirilir.

Asit çözeltileri ile nikel kaplama

Alkali ortamla karşılaştırıldığında, asit ortam çeşitli katkı maddeleri ile karakterize edilir. Hipofosfit ve nikel tuzlarının bazı, sodyum asetat, laktik, süksinik ve tartarik asitlerin yanı sıra Trilon B ve diğer organik bileşiklerle modifiye edilebilir. Kullanılan çok sayıda formülasyon arasında, asit biriktirme yoluyla kimyasal nikel kaplama için en popüler çözüm:

• Sodyum hipofosfit.
• Nikel sülfat.
• Sodyum karbonat.

Çökelme hızı aynı 9-10 mikron/saat olacaktır ve pH değeri %2 sodyum hidroksit çözeltisi ile düzeltilir. Sıcaklık, kesinlikle 95 ° içinde tutulur, çünkü artışı, anında çökelme ile nikelin kendiliğinden boşalmasına neden olabilir. Bazen kaptan çözeltinin sıçraması da gözlenir.

Ana bileşenlerinin konsantrasyonuna göre bileşimin parametrelerini ancak içindeki sodyum fosfit içeriği yaklaşık 50 g/l ise değiştirmek mümkündür. Bu durumda nikel fosfit çökelmesi mümkündür. Çözeltinin parametreleri yukarıdaki konsantrasyona ulaştığında çözelti boş altılır ve yenisi ile değiştirilir.

Termal olduğundaişleme?

İş parçasının aşınma direnci ve sertlik kalitesini sağlaması gerekiyorsa, bir ısıl işlem işlemi gerçekleştirilir. Bu özelliklerdeki artış, sıcaklık rejimindeki bir artış koşulları altında, nikel-fosfor çökeltisinin meydana gelmesi ve ardından yeni bir kimyasal bileşiğin oluşumundan kaynaklanmaktadır. Kaplamanın yapısındaki sertlik artışına katkı sağlar.

Sıcaklık rejimine bağlı olarak, farklı özelliklere sahip mikrosertlikte bir değişiklik vardır. Ayrıca, ısıtma sıcaklığındaki bir artış veya azalma ile ilgili olarak korelasyon hiç de tekdüze değildir. Örneğin 200 ve 800°'de kimyasal nikel kaplamada ısıl işlem sırasında, mikrosertlik indeksi sadece 200 kg/mm2 olacaktır. Maksimum sertlik değerine 400-500° sıcaklıklarda ulaşılır. Bu modda 1200 kg/mm2 sağlayacağına güvenebilirsiniz.

Ayrıca, tüm metallerin ve alaşımların prensipte kabul edilebilir ısıl işlem olmadığı da unutulmamalıdır. Örneğin, sertleştirme ve normalizasyon işlemlerinden geçmiş çelik ve alaşımlara yasak getiriliyor. Buna ek olarak, havadaki ısıl işlemin altından mora değişen bir renk tonu oluşumuna katkıda bulunabileceği gerçeğidir. Sıcaklığın 350 ° 'ye düşürülmesi bu tür faktörlerin en aza indirilmesine yardımcı olacaktır. Tüm işlem, sadece iş parçası kirletici maddelerden temizlendiğinde 45-60 dakika arasında gerçekleştirilir. Dış cilalama, kaliteli bir sonuç elde etme olasılığını doğrudan etkiler.

İşleme ekipmanı

Üretim içinBu teknoloji, son derece uzmanlaşmış ve endüstriyel birimler gerektirmez. Evde, kimyasal nikel kaplama, emaye çelik bir banyo veya tabak içinde düzenlenebilir. Bazen deneyimli ustalar, yüzeylerin asit ve alkalilerin etkisinden korunması sayesinde sıradan metal kaplar için bir astar kullanır.

50-100 litreye kadar kapasitelere referansla, nitrik asitlere dayanıklı yardımcı emaye tanklar da kullanılabilir. Astarın kendisine gelince, tabanı su geçirmez evrensel yapıştırıcıdan (örneğin, "Moment" No. 88) ve toz halinde krom oksitten hazırlanır. Yine evde, özel toz karışımları zımpara mikro tozları ile değiştirilebilir. Uygulanan astarı sabitlemek ve işlemek için bina saç kurutma makinesi veya ısı tabancası ile havayla kurutma gereklidir.

Profesyonel kimyasal nikel kaplama kurulumları özel yüzey koruması gerektirmez ve çıkarılabilir kapakların varlığı ile ayırt edilir. Kaplamalar her tedavi seansından sonra çıkarılır ve nitrik asitte ayrı olarak temizlenir. Bu tür ekipmanın ana tasarım özelliği, küçük parçaların manipülasyonunu kolaylaştıran sepetlerin ve süspansiyonların (genellikle karbon çeliklerinden yapılmış) varlığı olarak adlandırılabilir.

Paslanmaz çelik ve aside dayanıklı metaller için nikel kaplama işlemleri

Bu işlemin amacı, iş parçası yüzeyinin aşınma direncini ve sertliğini arttırmanın yanı sıra korozyon önleyici koruma sağlamaktır. bu standartAgresif ortamlarda kullanılmak üzere alaşımlanmış ve hazırlanmakta olan çelikler için kimyasal nikel kaplama prosedürü. Kaplama tekniğinde parça hazırlamanın özel bir yeri olacaktır.

Paslanmaz alaşımlar için, bir alkali çözelti içinde bir anot ortamında ön arıtma kullanılır. İş parçaları, iç katotların bağlantısı ile askılara monte edilir. Tartım, %15 kostik soda çözeltisi içeren bir kapta gerçekleştirilir ve elektrolit sıcaklığı 65-70 ° 'dir. Boşluksuz tek tip bir kaplama oluşturmak için paslanmaz alaşımların elektrolitik ve kimyasal nikel kaplaması, akım yoğunluğunun (anodik) 10 A/dm2'ye kadar muhafaza edildiği koşullar altında gerçekleştirilmelidir. İşlem süresi parçanın boyutuna göre 5 ile 10 dakika arasında değişmektedir. Daha sonra, iş parçası akan soğuk suda yıkanır ve 20°C sıcaklıkta yaklaşık 10 saniye seyreltik hidroklorik asit içinde başı kesilir. Bunu tipik bir alkali çökeltme prosedürü takip eder.

Demir içermeyen nikel kaplama

Yumuşak ve kimyasal işlemlere uygun metaller de işlenmeden önce özel hazırlıklardan geçer. Yüzeyler yağdan arındırılır ve bazı durumlarda cilalanır. İş parçası daha önce nikel kaplamaya tabi tutulmuşsa, sülfürik asitle %25 seyreltik solüsyonda dekapaj işlemi de 1 dakika içinde yapılmalıdır. Bakır ve alaşımlarına dayalı elementlerin, alüminyum ve demir gibi elektronegatif metallerle temas halinde işlenmesi tavsiye edilir. Teknik olarak, böyle bir kombinasyon, bir süspansiyon veya inatçı tel ile sağlanır.aynı maddelerden. Pratikte görüldüğü gibi, bazen reaksiyon sürecinde, istenen çökeltme etkisini elde etmek için demir parçanın bakır yüzeye bir dokunuşu yeterlidir.

Alüminyum ve alaşımlarının kimyasal nikel kaplaması da kendine has özelliklere sahiptir. Bu durumda, iş parçalarının alkali bir çözelti içinde asitlenmesi düzenlenir veya nitrojen bazlı bir aside berraklaştırma yapılır. Çinko oksit (100 g / l) ve kostik soda (500 g / l) ile bir bileşimin hazırlandığı bir çift zinkat işlemi de kullanılır. Sıcaklık rejimi 20-25 ° arasında tutulmalıdır. Parçanın daldırılmasıyla ilk yaklaşım 30 saniye sürer ve ardından çinko çökeltisinin nitrik asit içinde dağlanması süreci başlar. Bunu, zaten 10 saniyelik ikinci bir dalış takip eder. Son aşamada alüminyum soğuk su ile yıkanır ve nikel-fosfor çözeltisi ile nikel kaplanır.

Sermet Nikel Kaplama Teknolojisi

Bu tür malzemeler için genel ferrit nikel kaplama yöntemi kullanılır. Hazırlama aşamasında, parça bir soda külü çözeltisi ile yağdan arındırılır, sıcak su ile yıkanır ve hidroklorik asit ilavesiyle bir alkol çözeltisinde 10-15 dakika dağlanır. Daha sonra iş parçası tekrar sıcak suyla yıkanır ve çamurdan yumuşak aşındırıcılarla temizlenir. Kimyasal nikel kaplama işleminin başlamasından hemen önce sermet bir paladyum klorür tabakası ile kaplanır. Yüzeye 1 g/l konsantrasyonda bir solüsyon fırça ile sürülür. Prosedür birkaç kez tekrarlanır ve iş parçası her geçişten sonra kurutulur.

Nikel kaplama için nikel klorür (30 g/l), sodyum hipofosfit (25 g/l) ve sodyum süksinik asit (15 g/l) içeren asidik solüsyonlu bir kap kullanın. Çözeltinin sıcaklığı 95-98 ° aralığında tutulur ve önerilen hidrojen katsayısı 4.5-4.8'dir Kimyasal nikel kaplamadan sonra seramik-metal kısım sıcak suda yıkanır ve daha sonra kaynatılır ve bir pirofosfata daldırılır bakır kaplı elektrolit. Aktif bir kimyasal ortamda, iş parçası 1-2 mikronluk bir tabaka oluşana kadar tutulur. Farklı seramik türleri, kuvars elementler, tikond ve termokond da benzer işlemlere tabi tutulabilir. Her durumda, paladyum klorür ile kaplama, havada kurutma, asit çözeltisine daldırma ve kaynatma zorunlu olacaktır.

Evde nikel kaplama teknolojisi

Teknik olarak, daha önce de belirtildiği gibi, nikel kaplama işlemleri özel ekipman olmadan organize edilebilir. Örneğin, bir garaj ortamında şöyle görünebilir:

• Emaye kaplamalı doğru boyutta tencereyi pişirmek.
• Emaye kap içinde elektrolitik çözelti için önceden hazırlanmış kuru reaktifler su ile karıştırılır.
• Ortaya çıkan karışım kaynatılır, ardından buna sodyum hipofosfit eklenir.
• İş parçası temizlenir ve yağdan arındırılır ve ardından çözeltiye daldırılır, ancak kabın yüzeylerine, yani tabana ve duvarlara dokunmadan.
• Evde nikel kaplamanın özellikleri hepsi bu kadar.ekipman doğaçlama malzemelerden yapılacaktır. Parçanın aynı kontrolü için, 2-3 saat boyunca sabit bir konumda bırakılması gereken bir kelepçeli özel bir braket (mutlaka bir dielektrik malzemeden) sağlayabilirsiniz.
• Yukarıdaki süre için, bileşim kaynama durumunda bırakılır.
• Nikel kaplamanın teknolojik süresi geçtiğinde parça solüsyondan çıkarılır. Sönmüş kireçle seyreltilmiş soğuk akan su altında durulanmalıdır.

Evde nikel kaplama çelik, pirinç, alüminyum vb. Listelenen tüm metaller için, asit kapanımlarının yanı sıra sodyum hipofosfit, nikel sülfat veya klorür içeren bir elektrolitik çözelti hazırlanmalıdır. Bu arada, süreci hızlandırmak için bir kurşun katkı maddesi ekleyebilirsiniz.

Sonuç

Aktif kimyasal çözeltilerde nikel kaplama için farklı teknikler ve yaklaşımlar vardır, ancak sodyum hipofosfit kullanımı en avantajlı yöntemdir. Bunun nedeni, minimum istenmeyen yağış miktarı ve yaklaşık 20 mikron kalınlığında kaplamanın bir dizi teknik ve fiziksel özelliklerinin bir kombinasyonudur. Tabii ki, metalin kimyasal nikel kaplamasına, belirli kusur oluşumu riskleri eşlik eder. Bu özellikle son derece hassas demir dışı metaller için geçerlidir, ancak bu tür olaylarla tek bir teknolojik süreç çerçevesinde mücadele edilebilir. Örneğin uzmanlar, konsantre, asidik nitrojen bazlı bir ortamda kusurlu alanların35 °C'ye kadar sıcaklıklar. Bu işlem sadece istenmeyen kusurlar olması durumunda değil, uygulanan koruyucu tabakanın düzenli olarak düzeltilmesi amacıyla da gerçekleştirilir.