Безелектричне нікелювання: усе, що вам потрібно знати
Останнє оновлення 31.08, приблизний час читання: 6 хв
Деталі з безелектричним нікелюванням
Нікель є п’ятим найпоширенішим металом на землі, має блискучий зовнішній вигляд, відмінну твердість і стійкість до корозії, що робить його ідеальним для профілактичного покриття на поверхнях інших матеріалів.Як результат, нікель є найкращим варіантом покриття для різних металів, таких якалюміній, сталь, мідь, вольфрам, полімер, та багато іншого.Безелектричне нікелюванняце популярний процес хімічного покриття з розчину, що містить нікель, сульфат, фосфат і карболову кислоту.Ці розчини змішують і нагрівають перед тим, як приступити до покриття.Цей процес використовується у обробній промисловості вже понад 50 років, тому ви можете собі уявити, наскільки він популярний уобробки поверхонь.
Рішення, що використовуються для безгальванічного нікелювання
Існують різні хімічні розчини, які використовуються для безгальванічного нікелювання.Давайте розберемо кожну з них за допомогою порівняльної таблиці дослідження нижче;
| SN | хімічний
| Роль | Приклади
|
| 1 | Розчинна сіль нікелю
| Він відновлюється та осідає на поверхні матеріалу, який потрібно покрити (підкладки).
| Хлорид нікелю (NiCl₂), сульфат нікелю (NiSO₄) |
| 2 | Відновник
| Він окислюється шляхом відновлення іонів металу.
| Формальдегід (CH 2 O), гіпофосфіт
|
| 3 | Засіб для відтінку обличчя
| Підвищення якості осадження нікелю
| Фториди, гліцинати, сукцинати
|
| 4 | Стабілізатор
| Запобігання розкладання обшивки ванни
| Талій, Кальцій
|
| 5 | Буфер
| Контролюйте PH ванни для нанесення покриття, щоб отримати тонке та рівномірне осадження нікелю
| Ацетат натрію, гідроксид натрію
|
Як це працює?
Принцип роботи
У цьому випадку «без електроприводу» означає, що в процесі покриття не використовується струм.Натомість відновник постачає електрон для відновлення іонів металу, що призводить до високої потужності викиду.Іон нікелю (2e +) у розчині, реагуючи з відновником (2e-), осідає нікель на поверхні матеріалу підкладки.
Ni2+(з розчину солі нікелю) +2e- (з відновника) = Ni (на поверхні підкладки)
Етапи безелектричного нікелювання
Крок 1: Підготовка до покриття
Перший крок полягає в очищенні деталей, на які буде нанесено покриття, щоб змити будь-які забруднення, такі як пил, масло, шлаки, мастила та будь-які хімічні речовини з поверхні, підготувавши її до найкращої адгезії нікелевого покриття.У разі використання таких миючих засобів, як сірчана або соляна кислоти, їх промивають дистильованою водою в гарячій ванні, щоб нейтралізувати кислоту та запобігти її пошкодженню поверхні.
Крок 2: Обробка у ванні для покриття
Очисна установка для безелектричного нікелювання
Після очищення деталей і приготування розчину для ванни можна починати процес покриття.Тепер деталі занурюють у ванну для нікелювання, яка містить позитивні заряди.Матеріал, на який буде нанесено покриття, притягує до своїх поверхонь позитивно заряджені іони нікелю, у результаті чого утворюється тонкий шар покриття.Оскільки для безгальванічного нікелювання не потрібне джерело електроенергії, температура ванни для покриття є основною контрольною змінною в процесі (від 70 до 90 °С).0C є кращим).
Товщина нанесеного шару нікелю коливається від 5 до 25 мікрон на годину.Однак, оскільки немає струму, і це автокаталітичний процес покриття, немає такого обмеження на товщину;зі збільшенням часу обробки збільшується і товщина осадження.
Крок 3: Постобробка
На етапі подальшої обробки прикріплені частки та залишки видаляються шляхом промивання розчином кислоти, лугу та поверхнево-активної речовини.Потім, залежно від вимог, застосовується додаткова обробка, така як полірування, вощіння та інші.
Фактори, що впливають на безелектрологічне нікелювання
Кілька факторів впливають на результати нікелювання, які необхідно контролювати, щоб досягти необхідної якості обробки поверхні.
1. Недосконалість на поверхні
На нікелювання впливають дефекти поверхні, такі як задирки, шлаки та попередньо сформована іржа.Тому найкраще пам’ятати про ці речі під час обробки, а потім усунути дефекти за допомогою процесу зняття задирок.
2. Чистота поверхні
Перш ніж приступити до нікелювання, необхідно видалити пил, олії або мило, що утворюються в результаті омилення олії лужним очисником.Якщо очищення поверхні виконано неправильно, через деякий час шар нікелю може відшаруватися або пошкодитися.
3. значення PH
Підтримання значення PH має вирішальне значення для рівномірного нікелювання за допомогою безелектролітичних методів.Шкала PH має бути від 3,8 до 5. У розчині, очікується, що рН має тенденцію до підвищення з часом, тому необхідно використовувати стабілізатор і буферні розчини, щоб підтримувати стабільний рН протягом усього процесу обробки.
Коли PH підвищується, утворюється більше гідроксид-іонів, які зв’язуються з іонами нікелю та утворюють гідроксид нікелю, який має світло-зелений колір.
4. Концентрація іонів нікелю
Розчин солі, який використовується для обробки поверхні, є джерелом іонів нікелю, нанесеним на поверхню підкладки.Таким чином, якщо концентрація іонів нікелю низька, процес покриття стає повільнішим.Однак занадто висока концентрація осідає швидше, але осадження буде нерівномірним.Стандартний діапазон концентрації нікелю знаходиться між20 і 45 г/л.
5. Температура
Температура лікувальної ванни повинна бути між70 і 900C.З підвищенням температури деякі ароматичні компоненти добавок випаровуються, що вимагає більше часу для осадження.
Переваги
Як і в інших підходах до нанесення покриттів і фінішної обробки поверхні, основною перевагою є те, що покриті деталі та вироби стають високостійкими до корозії та витримують критичні впливи навколишнього середовища.Але, крім цього, нікельування має ще багато переваг.Давайте детально розглянемо деякі важливі переваги.
Низька вартість
Одним із факторів вартості підходу до покриття є вартість електроенергії.Однак, оскільки для нікельування без електроліту не потрібне джерело електроенергії, воно економічно ефективніше, ніж інші методи, такі як цинкування.
Рівномірне покриття
Безелектричне нікелювання забезпечує однорідне покриття на поверхні підкладки.Температуру, значення PH ванни для покриття, концентрацію іонів нікелю, час обробки та багато інших факторів можна контролювати для досягнення бажаної товщини нікелю.
Розмірна узгодженість
Оскільки можлива товщина покриття до 5 мікрон, це не впливає на необхідний допуск деталей.
Твердість
Вміст фосфору у ванні для покриття впливає на твердість покритих деталей.Низький вміст фосфору збільшує твердість, одночасно знижуючи корозійну стійкість шару покриття.
Дрібний ремонт поверхні
Безелектричне нікелювання також допомагає у ремонті дрібних тріщин на поверхні підкладки.Таким чином, може бути дуже вигідно закривати кути, щілини та глухі проміжки однакової товщини.
Естетичні та інші переваги
Жовтувато-білий колір нікельованого покриття забезпечує привабливу естетичну красу патам і виробам.Крім того, він менш складний.Не потребує складного процесу фільтрації.У сучасному сценарії автоматизоване обладнання доступне у виробничій промисловості, що полегшує контроль процесу.
Додатки
Процес безелектричного нікелювання допомагає різним галузям промисловості зробити їхні компоненти стійкими до корозії та довговічними.Нижче наведено ключові галузі, де використовується нікелювання;
| SN | Промисловість | Застосовні частини | Що це робить? |
| 1 | Аерокосмічна | клапани, поршні, вали двигуна, що покривають поверхню, кріплення двигуна, лопаті компресора та інші важливі для польоту компоненти | Він має відмінну зносостійкість, стійкість до корозії, хімічну стійкість і змащувальну здатність, що є критичним для аерокосмічних деталей, які вимагають високого ступеня точності протягом тривалого часу. |
| 2 | Автомобільний | Поршні, циліндри, шестерні, вали, система впорскування палива, заклепки, передавачі тяги, поворотні пальці, корпус та багато інших компонентів | Забезпечують захист від зносу та стійкість до корозії |
| 3 | Обладнання | Сантехніка для ванної кімнати, дверна ручка, ручки, труби та багато іншого. | Стійкість до корозії |
| 4 | Електротехніка та електроніка | Кришка різного обладнання, радіаторів, жорстких дисків, друкованих плат | Захист від корозії та впливу навколишнього середовища |
| 5 | Нафта і газ | Клапани, насоси, трубопровідна арматура, резервуари та інше | Захист від корозії та хімічного впливу навколишнього середовища. |
Висновок
Безелектричне нікелювання є унікальним методом обробки поверхні для багатьох матеріалів, включаючи сталь, мідь, бронзу, алюміній, пластик та багато інших.Покриття нікелем покращує довговічність, забезпечуючи відмінну корозійну стійкість поверхні підкладки.Крім того, оскільки нікель має блискучий жовтувато-білий колір, він пропонує привабливу естетичну красу.Крім того, покриття може бути виконано з електролізом або без нього, перевірте різницю між нимиГальванічні та безгальванічні покриття.
Оскільки в процесі відбувається багато хімічних і каталітичних реакцій, нікельування без електроліту може заплутати багатьох людей, особливо тих, хто не маєпрофесійні знання з інженерної хімії.Однак тут, наProleanHub, наші інженери та техніки працювали над технологіями обробки поверхонь, у тому числі безгальванічним нікелюванням, понад десять років.Тому вони зрозуміють правильний хімічний склад і підхід, коли ви поясните свої вимоги та застосування.
Поширені запитання
Що таке неелектролітичне нікелювання?
Це один із методів обробки поверхні, при якому шар нікелю наноситься на підкладку за допомогою каталітичних хімічних реакцій без використання електрики.
Які два основних розчини використовуються в безгальванічному нікелюванні?
Розчин солі, що містить іони нікелю та відновник, є двома основними хімічними розчинами, які використовуються в процесі.
Які найпоширеніші матеріали з покриттям без гальванічного нікелювання?
Цей метод зазвичай використовується для покриття легованої сталі, нержавіючої сталі, алюмінію, міді, латуні, бронзи та пластмас.
Які фактори впливають на якість нікелювання?
Температура та PH ванни для нанесення покриття, час обробки, чистота поверхні підкладки та концентрація іонів нікелю в розчині є основними факторами, що впливають на результат нанесення покриття.
Час публікації: 05 серпня 2022 р