Kimyoviy nikel qoplamasi - xususiyatlar, texnologiya va tavsiyalar

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Qism va konstruksiyalarni metalllashtirish texnologiyalari sanoat va qurilishning turli sohalarida keng tarqalgan. Qo'shimcha qoplama sirtni tashqi shikastlanishdan va materialni to'liq yo'q qilishga yordam beradigan omillardan himoya qiladi. Bunday davolash usullaridan biri elektrsiz nikel qoplamasi bo'lib, u mexanik va korroziyaga chidamli mustahkam plyonkaga ega va 400°C atrofida haroratga bardosh bera oladi.

Texnologiya xususiyatlari

Nikel asosidagi kimyoviy qoplama bilan bir qatorda elektrokaplama va elektrokaplama usullari mavjud. Yog'ingarchilik reaktsiyasi darhol ko'rib chiqilayotgan texnikaning xususiyatlariga bog'liq bo'lishi kerak. Bu suv qo'shilishi bilan tuz eritmasida natriy gipofosfit asosida nikelni kamaytirish sharoitida tashkil etilgan. Sanoatda kimyoviy nikel qoplama texnologiyalari asosan ulanish bilan qo'llaniladifaqat yog'ingarchilik jarayonlarini boshlaydi faol kislotali va gidroksidi birikmalar. Shu tarzda ishlov berilgan qoplama y altiroq metalllashtirilgan ko'rinishga ega bo'ladi, uning tuzilishi nikel va fosforning birlashtirilgan qotishmasidan iborat. Tarkibdagi oxirgi moddaning mavjudligi bilan ishlab chiqarilgan texnologiya past fizik va kimyoviy ko'rsatkichlarga ega. Kislota va gidroksidi eritmalar fosfor tarkibining turli koeffitsientlarini berishi mumkin - birinchisi 10% gacha, ikkinchisi esa - taxminan 5-6%.

Qoplamaning jismoniy sifati ham ushbu moddaning miqdoriga bog'liq bo'ladi. Fosforning o'ziga xos og'irligi taxminan 7,8 g / sm3, elektr qarshiligi 0,60 ohm mm2 / m, erish nuqtasi 900 dan 1200 ° gacha bo'lishi mumkin. 400 ° da issiqlik bilan ishlov berish operatsiyasi yordamida yotqizilgan qoplamaning qattiqligini 1000 kg / mm2 gacha oshirish mumkin. Shu bilan birga, nikel-fosforli tuzilishga ega ishlov beriladigan qismning yopishish kuchi ham ortadi.

Kimyoviy nikel qoplamasiga kelsak, ko'plab muqobil himoya qoplama usullaridan farqli o'laroq, u murakkab shakldagi qismlar va tuzilmalar bilan ishlash uchun eng mos keladi. Amalda, texnologiya ko'pincha rulonlarga va ko'p formatli quvurlarning ichki yuzalariga qo'llaniladi. Qoplama bir tekis va aniq qo'llaniladi - himoya qatlamida bo'shliqlar va boshqa nuqsonlarsiz. Turli metallar uchun qayta ishlash mavjudligiga kelsak, cheklov faqat qo'rg'oshin, qalay, kadmiy va sink uchun amal qiladi. Aksincha, nikel-fosforni cho'ktirish qora metallar, alyuminiy vamis qismlar.

Ishqoriy eritmalarda nikel bilan qoplash usuli

Alkali yog'inlari qoplamani yuqori mexanik qarshilik bilan ta'minlaydi, bu oson sozlash imkoniyati va nikel kukunining cho'kishi kabi salbiy omillarning yo'qligi bilan tavsiflanadi. Qayta ishlangan metall turiga va uning maqsadiga qarab tayyorlanadigan turli retseptlar mavjud. Ushbu turdagi kimyoviy nikel qoplama eritmasining tarkibi odatda quyidagicha ishlatiladi:

• Limon kislotasi natriy.
• Natriy gipofosfit.
• Ammoniy (xlorlangan).
• Nikel.

Taxminan 80-90° haroratda jarayon taxminan 9-10 mikron/soat tezlikda sodir boʻladi, choʻkish esa vodorodning faol evolyutsiyasi bilan kechadi.

Retseptni tayyorlash tartibi yuqoridagi ingredientlarning har birini alohida tartibda eritishda ifodalanadi. Kimyoviy nikel qoplamasining ushbu tarkibidagi yagona istisno natriy gipofosfit bo'ladi. Boshqa barcha komponentlar eritilgunga qadar u taxminan 10-20 g / l hajmda quyiladi va harorat optimal rejimga keltiriladi.

Aks holda, gidroksidi eritmada cho'ktirish jarayonini tayyorlash uchun maxsus talablar mavjud emas. Metall blanka maxsus ishlovsiz tozalanadi va osiladi.

Po'lat qismlar va konstruksiyalarning sirtlarini qoplamaga tayyorlash aniq xususiyatlarga ega emas. Jarayon davomida siz bir xil natriy gipofosfit yoki qo'shib eritmani sozlashingiz mumkin25% ammiak. Ikkinchi holda, katta hammom hajmi sharti bilan ammiak silindrdan gazsimon holatda kiritiladi. Kauchuk trubka idishning eng tubiga botiriladi va qo'shimcha to'g'ridan-to'g'ri u orqali kerakli konsistensiyaga qadar uzluksiz rejimda yuboriladi.

Kislota eritmalari bilan nikel qoplamasi

Ishqoriy muhit bilan solishtirganda kislotali muhit turli xil qo'shimchalar bilan ajralib turadi. Gipofosfit va nikel tuzlarining asosini natriy asetat, sut, süksinik va tartarik kislotalar, shuningdek Trilon B va boshqa organik birikmalar bilan o'zgartirish mumkin. Amaldagi ko'p sonli formulalar orasida kislota yotqizish orqali kimyoviy nikel qoplamasi uchun eng mashhur eritma:

• Natriy gipofosfit.
• Nikel sulfat.
• Natriy karbonat.

Cho'kish tezligi bir xil 9-10 mikron/soat bo'ladi va pH qiymati 2% natriy gidroksid eritmasi bilan tuzatiladi. Harorat qat'iy ravishda 95 ° atrofida saqlanadi, chunki uning oshishi nikelning tez yog'ingarchilik bilan o'z-o'zidan chiqishiga olib kelishi mumkin. Ba'zida idishdan eritmaning sachrashi ham kuzatiladi.

Agar tarkibidagi natriy fosfit miqdori taxminan 50 g/l bo'lsa, uning asosiy tarkibiy qismlarining konsentratsiyasiga nisbatan kompozitsiyaning parametrlarini o'zgartirish mumkin. Bu holatda nikel fosfit cho'kishi mumkin. Eritmaning parametrlari yuqoridagi konsentratsiyaga yetganda, eritma drenajlanadi va yangisi bilan almashtiriladi.

Issiqlik paytidaqayta ishlanmoqdami?

Agar ish qismining aşınmaya bardoshliligi va qattiqligi sifatini ta'minlash kerak bo'lsa, issiqlik bilan ishlov berish jarayoni amalga oshiriladi. Bu xususiyatlarning oshishi harorat rejimining oshishi sharoitida nikel-fosfor yog'inlari paydo bo'lishi, so'ngra yangi kimyoviy birikma hosil bo'lishi bilan bog'liq. Bu qoplama strukturasida qattiqlikni oshirishga yordam beradi.

Harorat rejimiga qarab mikroqattiqlik turli xarakteristikalar bilan oʻzgaradi. Bundan tashqari, isitish haroratining oshishi yoki pasayishi bilan bog'liqlik umuman bir xil emas. Kimyoviy nikel qoplamasida 200 va 800 ° da issiqlik bilan ishlov berish paytida, masalan, mikroqattiqlik indeksi faqat 200 kg / mm2 bo'ladi. Qattiqligining maksimal qiymati 400-500 ° haroratda erishiladi. Ushbu rejimda siz 1200 kg/mm2 ta'minlashga ishonishingiz mumkin.

Shuni ham yodda tutish kerakki, barcha metallar va qotishmalar, qoida tariqasida, issiqlik bilan ishlov berish uchun maqbul emas. Misol uchun, taqiq allaqachon qattiqlashuv va normalizatsiya jarayonlaridan o'tgan po'lat va qotishmalarga qo'llaniladi. Bunga havoda issiqlik bilan ishlov berish oltindan binafsha ranggacha o'zgarib turadigan rangning paydo bo'lishiga yordam berishi mumkinligi qo'shiladi. Haroratni 350 ° ga tushirish bunday omillarni minimallashtirishga yordam beradi. Butun jarayon 45-60 daqiqalik tartibda faqat ifloslantiruvchi moddalardan tozalangan ish qismi bilan amalga oshiriladi. Tashqi jilo sifatli natijaga erishish ehtimoliga bevosita ta'sir qiladi.

Qayta ishlash uskunalari

Ishlab chiqarish uchunUshbu texnologiya yuqori darajada ixtisoslashgan va sanoat birliklarini talab qilmaydi. Uyda kimyoviy nikel qoplamasi emallangan po'lat hammom yoki idishga joylashtirilishi mumkin. Ba'zida tajribali ustalar oddiy metall idishlar uchun astardan foydalanadilar, buning natijasida sirt kislotalar va ishqorlar ta'siridan himoyalangan.

50-100 litrgacha bo'lgan sig'imlarga kelsak, nitrat kislotalarga chidamli yordamchi sirlangan tanklardan ham foydalanish mumkin. Astarning o'ziga kelsak, uning asosi suv o'tkazmaydigan universal elimdan (masalan, "Moment" No 88) va xrom oksidi kukunidan tayyorlanadi. Shunga qaramay, uyda ixtisoslashgan chang aralashmalari zımpara mikropozlari bilan almashtirilishi mumkin. Qo'llaniladigan astarni tuzatish va qayta ishlash uchun qurilish sochlarini fen mashinasi yoki issiqlik tabancasi bilan havo bilan quritish kerak.

Professional kimyoviy nikel qoplama qurilmalari maxsus sirt himoyasini talab qilmaydi va olinadigan qopqoqlarning mavjudligi bilan ajralib turadi. Har bir davolash seansidan keyin qoplamalar olib tashlanadi va nitrat kislotada alohida tozalanadi. Bunday uskunaning asosiy konstruktiv xususiyati kichik qismlarni manipulyatsiya qilishni osonlashtiradigan savat va suspenziyalar (odatda uglerodli po'latlardan yasalgan) mavjudligi deb atash mumkin.

Zanglamaydigan po'lat va kislotaga chidamli metallar uchun nikel qoplama jarayonlari

Ushbu operatsiyadan maqsad ishlov beriladigan qism yuzasining aşınma qarshiligi va qattiqligini oshirish, shuningdek, korroziyaga qarshi himoyani ta'minlashdir. Bu standartqotishma qilingan va agressiv muhitda foydalanishga tayyorlanayotgan po'latlarni kimyoviy nikel bilan qoplash tartibi. Qoplash texnikasida qismlarni tayyorlash alohida o'rin tutadi.

Zanglamaydigan qotishmalar uchun ishqoriy eritmada anod muhitida dastlabki tozalash qo'llaniladi. Ish qismlari ichki katodlarni ulash bilan ilgichlarga o'rnatiladi. Tarozi 15% kaustik soda eritmasi bo'lgan idishda amalga oshiriladi va elektrolitlar harorati 65-70 ° ni tashkil qiladi. Bo'shliqlarsiz bir xil qoplama hosil qilish uchun zanglamaydigan qotishmalarning elektrolitik va kimyoviy nikel qoplamasi 10 A / dm2 gacha bo'lgan oqim zichligini (anodik) ushlab turish sharoitida amalga oshirilishi kerak. Jarayonning davomiyligi qismning o'lchamiga qarab 5 dan 10 minutgacha o'zgaradi. Keyinchalik, ish qismi sovuq suvda yuviladi va suyultirilgan xlorid kislotada 20 ° haroratda taxminan 10 soniya davomida kesiladi. Shundan so'ng odatdagi gidroksidi yog'dirish jarayoni amalga oshiriladi.

Rangli nikel qoplamasi

Kimyoviy jarayonlarga yumshoq va egiluvchan metallar ham qayta ishlashdan oldin maxsus tayyorgarlikdan oʻtadi. Sirtlar yog'sizlanadi va ba'zi hollarda jilolanadi. Agar ish qismi allaqachon nikel bilan qoplangan bo'lsa, sulfat kislota bilan 25% suyultirilgan eritmada tuzlash jarayoni ham 1 daqiqa ichida amalga oshirilishi kerak. Mis va uning qotishmalariga asoslangan elementlarni alyuminiy va temir kabi elektromanfiy metallar bilan aloqa qilishda qayta ishlash tavsiya etiladi. Texnik jihatdan, bunday kombinatsiya suspenziya yoki mustahkam sim bilan ta'minlanadi.bir xil moddalardan. Amaliyot shuni ko'rsatadiki, ba'zida reaktsiya jarayonida temir qismining mis yuzasiga bir marta tegishi kerakli cho'kma effektiga erishish uchun etarli.

Alyuminiy va uning qotishmalarini kimyoviy nikel bilan qoplash ham o'ziga xos xususiyatlarga ega. Bunday holda, ish qismlarini gidroksidi eritmada yig'ish tashkil etiladi yoki azotga asoslangan kislotaga aniqlik kiritiladi. Ikki marta sink bilan ishlov berish ham qo'llaniladi, buning uchun rux oksidi (100 g / l) va kaustik soda (500 g / l) bilan kompozitsiya tayyorlanadi. Harorat rejimi 20-25 ° oralig'ida saqlanishi kerak. Qismni botirish bilan birinchi yondashuv 30 soniya davom etadi, so'ngra rux cho'kmasini nitrat kislotaga surtish jarayoni boshlanadi. Buning ortidan ikkinchi, allaqachon 10 soniyali sho'ng'in keladi. Yakuniy bosqichda alyuminiy sovuq suv bilan yuviladi va nikel-fosfor eritmasi bilan nikel qoplanadi.

Cermet-nikel qoplama texnologiyasi

Ushbu turdagi materiallar uchun ferrit nikel qoplamasining umumiy usuli qo'llaniladi. Tayyorlash bosqichida qism sodali suv eritmasi bilan yog'sizlantiriladi, issiq suv bilan yuviladi va xlorid kislotasi qo'shilgan spirtli eritmada 10-15 daqiqa davomida ishqalanadi. Keyinchalik, ish qismi yana issiq suv bilan yuviladi va loydan yumshoq abraziv moddalar bilan tozalanadi. Kimyoviy nikel qoplama jarayoni boshlanishidan darhol sermet palladiy xlorid qatlami bilan qoplangan. 1 g / l konsentratsiyali eritma cho'tka bilan yuzaga qo'llaniladi. Jarayon bir necha marta takrorlanadi va ish qismi har bir o'tishdan keyin quritiladi.

Nikel qoplamasi uchun nikel xlorid (30 g/l), natriy gipofosfit (25 g/l) va natriy süksin kislotasi (15 g/l) bo'lgan kislotali eritmasi bo'lgan idishdan foydalaning. Eritmaning harorati 95-98 ° oralig'ida saqlanadi va tavsiya etilgan vodorod koeffitsienti 4,5-4,8 ni tashkil qiladi. Kimyoviy nikel qoplamasidan so'ng, keramika-metall qismi issiq suvda yuviladi, so'ngra qaynatiladi va pirofosfatga botiriladi. mis bilan qoplangan elektrolit. Faol kimyoviy muhitda ishlov beriladigan qism 1-2 mikronlik qatlam hosil bo'lguncha ushlab turiladi. Har xil turdagi keramika, kvarts elementlari, tikond va termokondlar ham xuddi shunday ishlov berishga duchor bo'lishi mumkin. Har bir holatda palladiy xlorid bilan qoplash, havoda quritish, kislota eritmasiga botirish va qaynatish majburiy bo'ladi.

Uyda nikel qoplama texnologiyasi

Texnik jihatdan, yuqorida aytib o'tilganidek, nikel qoplama operatsiyalari maxsus jihozlarsiz tashkil etilishi mumkin. Masalan, garaj muhitida u quyidagicha ko'rinishi mumkin:

• Toʻgʻri oʻlchamdagi idishning ichki qismi sirlangan.
• Emallangan idishdagi elektrolitik eritma uchun oldindan tayyorlangan quruq reagentlar suv bilan aralashtiriladi.
• Olingan aralash qaynatiladi, so'ng unga natriy gipofosfit qo'shiladi.
• Ish qismi tozalanadi va yog'sizlanadi, so'ngra eritmaga botiriladi, lekin idishning yuzalariga, ya'ni pastki va devorlariga tegmasdan.
• Uyda nikel qoplamasining xususiyatlari shundan iboratuskunalar improvizatsiya qilingan materiallardan tayyorlanadi. Qismni bir xil boshqarish uchun siz 2-3 soat davomida statsionar holatda qoldirilishi kerak bo'lgan qisqichli maxsus qavsni (albatta dielektrik materialdan) taqdim etishingiz mumkin.
• Yuqoridagi vaqt davomida kompozitsiya qaynayotgan holatda qoldiriladi.
• Nikel qoplamasining texnologik davri o'tganda, qism eritmadan chiqariladi. Uni o'chirilgan ohakda suyultirilgan sovuq suv ostida yuvish kerak.

Uyda siz po'lat, guruch, alyuminiy va boshqalarni nikel plastinka qilishingiz mumkin. Ro'yxatda keltirilgan barcha metallar uchun natriy gipofosfit, nikel sulfat yoki xlorid, shuningdek kislota qo'shimchalarini o'z ichiga olgan elektrolitik eritma tayyorlanishi kerak. Aytgancha, jarayonni tezlashtirish uchun siz qo'rg'oshin qo'shimchasini qo'shishingiz mumkin.

Xulosa

Aktiv kimyoviy eritmalarda nikel qoplamasi uchun turli xil texnika va yondashuvlar mavjud, ammo natriy gipofosfitidan foydalanish eng foydali usul hisoblanadi. Bu kiruvchi yog'ingarchilikning minimal miqdori va qalinligi taxminan 20 mikron bo'lgan qoplamaning texnik va jismoniy xususiyatlarining butun majmuasining kombinatsiyasi bilan bog'liq. Albatta, metallning kimyoviy nikel qoplamasi nuqsonlarning paydo bo'lishining ma'lum xavflari bilan birga keladi. Bu, ayniqsa, yuqori sezgir rangli metallar uchun to'g'ri keladi, ammo bunday hodisalar bilan yagona texnologik jarayon doirasida ham kurashish mumkin. Masalan, mutaxassislar konsentrlangan, kislotali azotga asoslangan muhitda nuqsonli joylarni olib tashlashni tavsiya qiladilar.35 ° C gacha bo'lgan harorat. Ushbu protsedura nafaqat kiruvchi kamchiliklarda, balki qo'llaniladigan himoya qatlamini muntazam ravishda tuzatish maqsadida ham amalga oshiriladi.