Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Никелът се използва широко в приборостроенето и машиностроенето, както и в други различни индустрии. В производството на храна никелът замества калаените покрития, а в областта на оптиката е известен с черния никелов процес. Никел обработени продукти, изработени от стомана и цветни метали, за защита срещу образуване на корозия и увеличаване на устойчивостта на частите към механично износване. Съдържанието на фосфор в никел ви позволява да направите филм с твърдост, подобна на тази на хром.
Процес на никелиране
Процедурата на никелиране включва нанасяне на покритие от никел върху повърхността на продукта, което по правило има дебелина от 1 до 50 микрона . Никелови покрития могат да бъдат матово черни или лъскави, но независимо от това те създават надеждна и трайна защита на метала срещу агресивни ефекти (алкални, киселинни) и при условия на високи температури.
Преди никелирането продуктът трябва да бъде приготвен. Етапи на подготовка:
- артикулът се обработва с шкурка за отстраняване на оксидния филм;
- се обработва с четка;
- измити под вода;
- обезмаслено в разтвор на топла сода;
- отново се подлага на промиване.
С течение на времето никеловите покрития могат да загубят първоначалния си блясък, тъй като много често никеловият слой е покрит с по-устойчив слой хром.
Никел, нанесен върху стомана, е катодно покритие, което само предпазва метала механично. Слабата плътност на защитния слой допринася за появата на корозионни пори, където разтворимият електрод е стоманената част. В резултат на това под покритието настъпва корозия, разрушава стоманената основа и се образува лющене на никеловия слой. За да се предотврати това, металът трябва винаги да се обработва с дебел слой никел.
Никелови покрития се прилагат за:
- мед;
- желязо;
- титан;
- волфрам и други метали.
Невъзможно е да се обработят с помощта на никел такива метали като:
кадмий;- води;
- води;
- калай;
- бисмут;
- антимон.
При никелиране на стоманени детайли е необходимо да се направи медна подложка.
Никеловите покрития се използват в различни индустрии за специални, декоративни и защитни цели, както и като подслой. Техники на никелиране се използват за възстановяване на износените части и резервни части за автомобили, за покриване на медицински инструменти, химическо оборудване, домакински артикули, измервателни инструменти, части, които са подложени на леки натоварвания при условия на силни основи или сухо триене.
Видове никелиране
На практика съществуват два вида никелиране:
- химически;
- Електролитен.
Първият вариант е по-скъп от електролитен, но може да осигури възможност за създаване на еднакво покритие по дебелина и качество на всички части на продукта, ако се създаде условие за достъп до решението към тях.
Електролитно никелово покритие у дома
Електролитно никелиране се различава с малка порьозност, зависи от дебелината на защитния слой и от задълбочеността на подготовката на основата. За да се създаде висококачествена антикорозионна защита, е необходимо абсолютно отсъствие на пори, за което е обичайно да се покрие металната част или да се нанесат няколко слоя покритие, което е много по-силно еднослойно покритие, дори с еднаква дебелина.
Защо трябва да подготвите електролита у дома? Изисква 3, 5 грама. никелов хлорид, 30 g. никел сулфат и 3 гр. борна киселина на 100 ml. вода, този електролит се излива в контейнер. Никелирането на мед или стомана ще изисква никелови аноди, които трябва да бъдат потопени в електролит.
Частта е окачена на проводник между никелови електроди. Проводниците, които са от никелови пластини, трябва да бъдат свързани заедно. Детайлите са свързани към отрицателния полюс на източника на напрежение, а проводниците - към положителните. След това е необходимо да свържете резистора към веригата и милиамперметъра, за да регулирате напрежението. Вие ще се нуждаете от източник на постоянен ток с напрежение не повече от 6 волта.
Токът трябва да се включи за около 20 минути . След като продуктът отиде, измийте и изсушете. Детайлът е покрит с матов никелов слой. За да получите защитен слой от гланц, той трябва да бъде полиран. Но при работа, не забравяйте за значителните недостатъци на електролитно покритие у дома - невъзможността за покриване на тесни и дълбоки дупки и неравномерното отлагане върху релефната никелова повърхност.
Химическо покритие от никел у дома
В допълнение към електролитен метод има и друга, доста опростена опция за покриване на полирана стомана или желязо със силен и тънък никелов слой. Необходим ви е 10% разтвор на цинков хлорид и бавно добавете към разтвор на никелов сулфат, докато разтворът стане светлозелен . След това течността трябва да доведе до възпаление, затова е желателно да се вземе порцелановия контейнер.
В този случай се образува характерна мътност, но тя не влияе върху никелирането на продуктите. Когато доведете разтвора до кипене, е необходимо продуктът да се спусне в него, който е подложен на никелиране. Преди това е необходимо да се обезмаслите и почистите. Частта трябва да кипи в течността за около час, периодично да се допълва с дестилирана вода, докато разтворът намалява.
Ако сте видели при кипенето, че разтворът е променил цвета си от светло към леко зелено, тогава трябва да добавите малко никелов сулфат, за да получите оригиналния цвят. След определено време отстранете частта от течността, изплакнете я във вода, където се смила малко варовик и я изсушете добре. Полираното желязо или стоманата, покрито по този начин, поддържа този защитен слой доста добре.
Процесът на химическо покритие се основава на реакцията на превръщане на никел от воден разтвор на неговите соли чрез използване на натриев хипофосфит и други химични елементи. Разтворите, използвани за химически покрития, могат да бъдат алкални с рН над 6, 5 и кисели с рН 4-6, 5.
Киселинните разтвори се използват най-добре за обработка на мед, месинг и черни метали. Алкална, използвана за неръждаема стомана. Киселинен разтвор, за разлика от алкален разтвор, създава по-гладка повърхност върху полиран продукт. Също така важна характеристика на киселинните разтвори е по-ниската вероятност за саморазреждане, когато нивото на работната температура се повиши. Алкалните вещества гарантират по-силна връзка между никеловото покритие и металната основа.
Всички водни разтвори за никелиране се считат за универсални, а именно подходящи за всякакви метали. Дестилираната вода се използва за химическо покритие, но можете да вземете и кондензат от конвенционален хладилник. Химическите реактиви са подходящи за почистване - отбелязани върху опаковката "Н".
Етапи на подготовка на разтвора:
- Всички химикали, с изключение на хипофосфит натрий, трябва да бъдат разтворени във вода в емайлен контейнер.
- След нагряване на течността до кипене, разтворете натриевия хипофосфит и поставете продукта в разтвора.
- С помощта на един литър разтвор е възможно да се покрият с никелови части с площ до 2 кв. дм.
Бани с никели
Семинарите често използват баня, състояща се от три основни елемента:
- хлорид;
- сулфат;
- борна киселина.
Никеловият сулфат е източник на никелови йони. Хлоридът значително влияе върху работата на анодите, неговата пропорция в банята не е уточнена. При бани без хлориди се наблюдава значително пасивиране на никел, след което количеството на никела в банята намалява, в резултат на което качеството на покритията намалява, а токът намалява.
Аноди с хлориди се разтварят в необходимото количество за достатъчно никелиране на алуминий или мед. Хлоридите увеличават работата на банята, когато са замърсени с цинк и неговата проводимост. Борната киселина поддържа рН на изискваното ниво. Ефективността на този процес зависи главно от количеството на борната киселина.
В ролята на хлорид, можете да изберете магнезиев хлорид, цинк или натрий. Обикновено се използват сулфатни вани Votts, които съдържат електропроводими соли като добавки, които увеличават проводимостта на ваните и увеличават привлекателния външен вид на защитния слой. Най-често използваните сред тези соли са магнезиев сулфат (около 30 грама. На 1 литър).
По правило никеловият сулфат се въвежда в съотношение приблизително 220-360 грама. на 1 l . Днес има тенденция за намаляване на никеловия сулфат - по-малко от 190 г / л. Помага да се намали значително загубата на разтвора.
Добавяне на борна киселина приблизително 25-45 гр. на 1 l. Ако по-малко от 25 гр. / Л., Тогава увеличете алкализиращите процеси в банята. А превишаването на тази граница е неблагоприятно, поради вероятната кристализация на борната киселина и утаяване на кристали върху анодите и стените на банята.
Никелова баня може да работи в различен температурен диапазон. Но домашното никелиране рядко се използва при стайна температура. Никел често се отклонява от покрития, нанесени в студени бани, така че банята трябва да се нагрее до поне 32 градуса. Плътността на тока се избира експериментално, за да не се случи, защитният слой се изгаря.
Натриевата баня работи добре в голям диапазон на pH. Веднъж се поддържа при рН 5.3-5.9, мотивиращ се със слаба агресивност и по-добри покриващи свойства на ваната. Но високите стойности на рН предизвикват значително увеличение на напреженията в никеловия слой. Следователно, при много вани рН е 3, 4-4, 6.
Характеристики на никелиране
Прилепването на никел към метал е относително ниско. Този проблем е решен чрез термична обработка на никелови филми. В основата на нискотемпературния процес на дифузия се нагрява отнокелираните части до температура от 400 грама. и излагане на продукти за един час при дадена температура.
Но не забравяйте, че ако продукти, покрити с никел, са втвърдени, а след това на 400 грама. те могат да губят сила - тяхното основно качество. Следователно нискотемпературната дифузия в тези случаи се извършва при температура от около 260-310 грама. със скорост на затвора от три часа. Тази топлинна обработка може също така да увеличи силата на никеловото покритие.
Ваните предполагат специално оборудване за никелиране и смесване на воден разтвор, за да се интензифицира процесът на никелиране и да се намали вероятността от питтинга - появата на малки кухини в защитния слой. Разбъркването на банята изисква организирането на постоянна филтрация за отстраняване на замърсителите.
Смесването с помощта на активен катоден прът не е толкова ефективно, колкото използването на сгъстен въздух, а освен това изисква наличието на специална субстанция, която предотвратява образуването на пяна.
Отстраняване на никелиране
Никелови покрития върху стомана се правят за почистване в вани с разредена сярна киселина . Добавете към 25 l. части за охладена вода от 35 литра. концентрирана сярна киселина, докато постоянно се смесва. Уверете се, че температурата не е повече от 55 градуса. След охлаждане до стайна температура плътността на течността трябва да бъде 1.64.
За да се намали вероятността за засяване на метала, от който е направен субстратът, към банята се добавя глицерол в съотношение 50 g. на 1 l. Баните са най-често изработени от винил пластмаса. Детайли се окачват на средния парапет, свързан към източник на положително напрежение. Перилата, на които са прикрепени оловни листове, са свързани с минуса на електрозахранването.
Уверете се, че температурата на ваната е не повече от 32 градуса, тъй като горещият разтвор агресивно действа върху основата. Плътността на тока трябва да бъде около 4.1 A. / dm. кв., но е възможно да се промени тока в диапазона 4.5-6.2 волта .
Добавя се сярна киселина с течение на времето, за да се поддържа плътност от 1.64. За да се избегне разреждането на ваната, натопете частите само след като са предварително изсушени.
Днес никелирането е най-популярният процес на галванизиране. Никеловите покрития се характеризират с висока устойчивост на корозия, твърдост, ниска цена на никелиране, електрическо съпротивление и отлични отразяващи способности.