Revestiment de níquel sense electro: tot el que necessiteu saber
Última actualització 31/08, temps estimat de lectura: 6 minuts
Peces amb niquelat electrolític
El níquel és el cinquè metall més trobat a la terra, amb un aspecte brillant, una duresa excel·lent i propietats resistents a la corrosió, el que el fa ideal per al recobriment preventiu de les superfícies d'altres materials.Com a resultat, el níquel és la millor opció de xapat per a diversos metalls com araalumini, acer, coure, tungstè, polímer, i molts més.Níquel electrolícités un procés de revestiment químic popular a partir d'una solució que conté níquel, sulfat, fosfat i àcid carbòlic.Aquestes solucions es barregen i s'escalfen abans de procedir amb el revestiment.Aquest procés s'ha utilitzat a la indústria manufacturera durant més de 50 anys, de manera que us podeu imaginar com de popular és aaplicacions d'acabat superficial.
Solucions utilitzades en el níquel electrolícit
Hi ha diverses solucions químiques utilitzades per al niquelat sense electros.Entendrem cadascun d'ells a través de la taula d'estudi comparatiu següent;
SN | Química
| Rol | Exemples
|
1 | Sal soluble de níquel
| Es redueix i es diposita a la superfície del material a recobrir (substrat)
| Clorur de níquel (NiCl₂), sulfat de níquel (NiSO₄) |
2 | Agent reductor
| S'oxida reduint l'ió metàl·lic.
| Formaldehid (CH 2 O ), hipofosfit
|
3 | Agent de complexió
| Millorar la qualitat de la deposició de níquel
| Fluorurs, glicinats, succinats
|
4 | Estabilitzador
| Evitar la descomposició del bany de revestiment
| Tal·li, calci
|
5 | Buffer
| Controlar el PH del bany de revestiment per obtenir una deposició fina i uniforme de níquel
| Acetat de sodi, hidròxid de sodi
|
Com funciona?
Principi de funcionament
Aquí, electro-less significa que no s'utilitza cap corrent en el procés de revestiment.En canvi, l'agent reductor subministra l'electró per a la reducció d'ions metàl·lics, donant lloc a una gran potència de llançament.L'ió níquel (2e +) de la solució, mentre reacciona amb l'agent reductor (2e-), diposita el níquel a la superfície del material del substrat.
Ni2+(de la solució de sal de níquel) +2e- (de l'agent reductor) = Ni (a la superfície del substrat)
Passos del niquelat electrolític
Pas 1: Preparació per al xapat
El primer pas és netejar les peces a revestir de manera que qualsevol contaminació, com ara pols, oli, escòries, greixos i qualsevol producte químic de la superfície, s'elimini, preparant-la per a la millor adherència del recobriment de níquel.Quan s'utilitzen agents de neteja com l'àcid sulfúric i l'àcid clorhídric, es renta amb aigua destil·lada en un bany calent per neutralitzar l'àcid i evitar que degradi la superfície.
Pas 2: Tractament al bany de xapat
Planta de tractament de niquelats electrolítics
Després de netejar les peces i preparar la solució de bany, es pot començar el procés de revestiment.Les peces es submergeixen ara en un bany de niquelat que conté càrregues positives.El material a recobrir atrau ions de níquel carregats positivament a les seves superfícies, donant lloc a una fina capa de recobriment.Com que el niquelat sense electros no requereix una font elèctrica, la temperatura del bany de revestiment és la variable de control principal en el procés (70 a 900es prefereix C).
El gruix de la capa de níquel dipositada varia entre 5 i 25 micres per hora.Tanmateix, com que no hi ha corrent i es tracta d'un procés de revestiment autocatalític, no hi ha aquest límit de gruix;a mesura que augmenta el temps de tractament, també ho farà el gruix de la deposició.
Pas 3: Postprocessament
Durant l'etapa de postprocessament, les partícules i els residus adherits s'eliminen esbandint amb una solució d'àcid, àlcali i tensioactiu.A continuació, s'apliquen acabats addicionals, com ara polit, encerat i altres, segons els requisits.
Factors que influeixen en el níquel electrolícit
Diversos factors influeixen en els resultats del revestiment de níquel electroless, que s'han de controlar per aconseguir la qualitat d'acabat superficial requerida.
1. Imperfecció a la superfície
El revestiment de níquel es veu afectat per imperfeccions superficials com ara rebaves, escòries i òxid preformat.Així que la millor idea és tenir aquestes coses en compte durant el mecanitzat i després eliminar els defectes amb el procés de desbarbat.
2. Neteja de la superfície
Abans de procedir al niquelat, cal eliminar la pols, els olis o els sabons formats per la saponificació de l'oli mitjançant un netejador alcalí.Si la neteja de la superfície no es fa correctament, la capa de níquel es pot pelar o danyar-se després d'un temps.
3. valor PH
Mantenir el valor de PH és fonamental per a un niquelat uniforme mitjançant un enfocament sense electros.L'escala de PH ha d'estar entre 3,8 i 5. A la solució, s'espera que el pH tendeixi a augmentar a mesura que passa el temps, per la qual cosa s'han d'utilitzar solucions estabilitzadores i tampons per mantenir el PH estable durant tot el procés de tractament.
A mesura que augmenta el PH, es formen més ions hidròxid, que s'uneixen amb els ions de níquel i formen hidròxid de níquel, que té un color verd clar.
4. La concentració d'ió níquel
La solució de sal utilitzada a la superfície de tractament és la font d'ions de níquel dipositada a la superfície del substrat.Per tant, si la concentració d'ions níquel és baixa, el procés de revestiment es fa més lent.Tanmateix, la concentració massa alta es diposita més ràpidament, però la deposició no serà uniforme.El rang estàndard de concentració de níquel està entre20 i 45 g /l.
5. Temperatura
La temperatura del bany de tractament ha d'estar entre70 i 900C.A mesura que augmenta la temperatura, alguns components aromàtics dels additius s'evaporaran, requerint més temps per a la deposició.
Avantatges
Igual que altres enfocaments de revestiment i acabat superficial, l'avantatge principal és que les peces i els productes recoberts es tornen molt resistents a la corrosió i resisteixen els efectes ambientals crítics.Però, a més d'això, el niquelat electroless té molts més avantatges.Vegem en detall alguns avantatges crucials.
Baix cost
Un dels factors de cost en l'enfocament de l'acabat del revestiment és el cost de l'electricitat.Tanmateix, atès que el niquelat no elèctric no necessita una font elèctrica, és més rendible que altres mètodes, com ara el zincat.
Recobriment uniforme
El revestiment de níquel sense electros dóna com a resultat un recobriment uniforme a la superfície del substrat.La temperatura, el valor de PH del bany de revestiment, la concentració d'ions de níquel, el temps de tractament i molts altres factors es poden controlar per aconseguir el gruix desitjat de revestiment de níquel.
Coherència dimensional
Com que es pot aconseguir un gruix de revestiment de fins a 5 micres, no afecta la tolerància requerida a les peces.
Duresa
El contingut de fòsfor del bany de xapat influeix en la duresa de les peces xapades.Els nivells baixos de fòsfor augmenten la duresa alhora que disminueixen la resistència a la corrosió de la capa de revestiment.
Petita reparació superficial
El revestiment de níquel electrònic també ajuda a reparar esquerdes menors a la superfície del substrat.Per tant, pot ser molt beneficiós per a racons, esquerdes i buits cecs amb un gruix uniforme.
Beneficis estètics i altres
El color blanc groguenc del niquelat ofereix una bellesa estètica atractiva als cops i als productes.A més, és menys complex.No requereix un procés complicat de filtració.En l'escenari actual, els equips automatitzats estan disponibles a la indústria manufacturera, cosa que facilita el control del procés.
Aplicacions
El procés de revestiment de níquel sense electros contribueix a diverses indústries perquè els seus components siguin resistents a la corrosió i duradors.A continuació es mostren les indústries clau on s'utilitza el niquelat;
SN | Indústria | Parts aplicables | Què fa? |
1 | Aeroespacial | vàlvules, pistons, eixos del motor que cobreixen la superfície, suports del motor, pales del compressor i altres components crítics per al vol | Té una excel·lent resistència al desgast, resistència a la corrosió, resistència química i lubricitat, que és fonamental per a peces aeroespacials que requereixen un alt grau de precisió durant un llarg període. |
2 | Automoció | Pistons, cilindres, engranatges, eixos, sistema d'injecció de combustible, reblons, transmissors d'empenta, agulles, carcassa i molts més components | Proporciona protecció contra el desgast i resistència a la corrosió |
3 | Maquinari | Accessoris de bany, pom de la porta, tiradors de canonades i molts més. | Resistencia a la corrosió |
4 | Elèctrica i electrònica | Cobrir diversos equips, dissipadors de calor, discs durs, plaques de circuits impresos | Protecció contra la corrosió i l'exposició ambiental |
5 | Petroli i gas | Vàlvules, bombes, accessoris de canonades, dipòsits d'emmagatzematge i altres | Protecció contra la corrosió i l'exposició ambiental i química. |
Conclusió
El niquelat sense electros és un mètode únic d'acabat de superfícies per a molts materials, com ara acer, coure, bronze, alumini, plàstic i molts altres.El revestiment de níquel millora la durabilitat proporcionant una excel·lent resistència a la corrosió a la superfície del substrat.A més, com que el níquel té un color blanc groguenc brillant, ofereix una bellesa estètica atractiva.A més, el revestiment es pot fer amb o sense electròlisi, comproveu la diferència entreGalvanització i galvanoplastia sense electrolítiques.
Com que hi ha molta reacció química i catalítica en el procés, el niquelat sense electros pot ser confús per a moltes persones, especialment aquelles que no en tenen cap.coneixements professionals de l'enginyeria química.Tanmateix, aquí aProleanHub, els nostres enginyers i tècnics han treballat en tecnologia d'acabat de superfícies, inclòs el niquelat sense electros, durant més d'una dècada.Per tant, entendran la composició química i l'enfocament adequats un cop expliqui els vostres requisits i aplicacions.
Preguntes freqüents
Què és el niquelat sense electros?
És un dels mètodes d'acabat superficial en què una capa de níquel es diposita sobre el substrat mitjançant reaccions químiques catalitzadores i sense utilitzar electricitat.
Quines són les dues solucions principals utilitzades en el revestiment de níquel sense electros?
Una solució de sal que conté ions de níquel i un agent reductor són les dues solucions químiques primàries utilitzades en el procés.
Quins són els materials més comuns recoberts amb revestiment de níquel electroless?
Aquest mètode s'utilitza habitualment per revestir acer aliat, acer inoxidable, coure alumini, llautó, bronze i plàstics.
Quins són els factors que afecten la qualitat del niquelat?
La temperatura i el PH del bany de revestiment, el temps de tractament, la neteja de la superfície del substrat i la concentració d'ions de níquel a la solució són factors principals que influeixen en el resultat del revestiment.
Hora de publicació: 05-agost-2022