Электролиты никелирования. Часть 1.

Сравнительные характеристики электролитов никелирования.

Нанесение никеля гальваническим способом – один из наиболее широко применяемых в производстве процессов. Никель – серебристо-белый блестящий металл. Коррозионно устойчив на воздухе, в растворах некоторых органических кислот и минеральных солей.

Никелевое покрытие  используется как в качестве подслоя, так и как самостоятельное с защитно-декоративными целями и функциональными.

Никелевое покрытие, нанесенное на сталь, является катодным по отношению к стали, поэтому защищает поверхность только механически. Любое нарушение сплошности покрытия может вызвать коррозию, разрушающую стальную подложку, и приведет к отслаиванию покрытия.

Чтобы добиться беспористого покрытия, сталь необходимо покрывать толстым слоем никеля или наносить многослойное покрытие Ni – Cr, Cu – Ni – Cr.

Толстый слой никеля применяют в промышленности для защиты деталей от воздействия щелочных растворов.

Из-за высоких механических свойств никель применяют для восстановления изношенных деталей сложной формы, которые нельзя изготовить обычными механическими методами (см. «Что такое гальванопластика? Часть1»).

Никелевые покрытия наносят на медь, железо и их сплавы, на титан, вольфрам и другие металлы (см. «Покрытие титана. Часть 2»). Покрытия никелем могут быть матовыми, блестящими, износостойкими, черными.

Свойства осадков, как уже говорилось ранее (см. «Никелирование»), в значительной степени зависят от состава электролитов никелирования и режимов осаждения. Тем не менее, все они непременно должны иметь в своем составе основные компоненты:

    • соль никеля, являющуюся источником ионов осаждающегося на катоде металла;
    • соли, способствующие повышению электропроводности растворов;
    • ионы хлора в виде хлористого никеля или хлористого натрия для депассивации никелевых анодов;
    • буферные соединения для поддержания кислотности электролита.

Часто в электролиты вводят специальные добавки для повышения твердости и уменьшения пористости осадков. Поэтому возникает множество составов, позволяющих наносить никелевые покрытия с различными свойствами и на поверхность разнообразных материалов.

Наибольшее распространение получили сульфатные электролиты никелирования, в которые с целью повышения электропроводности иногда добавляют сернокислый натрий и сернокислый магний, благодаря чему осадки никеля получаются более мягкие, светлые и легко полируемые.

Покрытие из сернокислого электролита никелирования.

Покрытие из сернокислого электролита никелирования.

С целью повышения рассеивающей способности и увеличения рабочей плотности тока, разработаны составы электролитов никелирования на основе борфтористого никеля.

Оптимальный состав электролита, г/л:

Борная кислота  10 – 15

Никель борфтористый  160 – 200

Никель хлористый  15 – 20

pH = 3 – 3,8; t = 50 – 60ºС, ДК= до 20 А/дм2, выход по току 100%.

Для получения твердых покрытий в сернокислый электролит никелирования вводят хлористый аммоний 25 г/л и повышают рабочую температуру до 45 – 60ºС.

Толстые пластичные покрытия получаются из сульфаматных электролитов никелирования (состав приведен в статье «Никелирование»).

Для придания деталям специальных оптических и декоративных свойств применяются электролиты черного никелирования.

Состав электролита черного никелирования, г/л:

NiSO4 ∙7H2O  65 – 75

ZnSO4 ∙7H2O  30 – 40

NiSO4 ∙(NH4)2SO4  45 – 50

NaCNS  15

H3BO20

pH = 5,2 – 5,5; t = 45 – 55ºC ; ДК = 1,0 – 1,5 А/дм2; аноды из никеля и цинка.

Толщина слоя черного никеля не превышает 0,5 – 1 мкм. Осадок представляет собой мельчайшие частицы никеля, включенные в массу гидроксида и сульфида цинка.

К недостаткам процесса черного никелирования можно отнести низкую коррозионную стойкость и слабое сцепление с основным металлом, поэтому необходимо предварительно нанести подслой меди или матового никеля.

Покрытие из электролита черного никелирования.

Покрытие из электролита черного никелирования.

Тем не менее, покрытие находит применение благодаря насыщенному черному цвету, равномерно распределенному на поверхности деталей.

Процессы блестящего никелирования будут рассмотрены в следующих публикациях.

Для разработки и внедрения технологии никелирования обращайтесь к нам!

New!

Похожие публикации:

Запись опубликована в рубрике В помощь технологам. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

2 комментария: Электролиты никелирования. Часть 1.

  1. Настя говорит:

    Здравствуйте Галина!!!Подскажите пожалуйста технологический процесс нанесения покрытия Н9.Х/ГКЖ и состав электролитов для деталей из стали.И возможно ли заменить на другой вид покрытия?

    • Koroleva говорит:

      Здравствуйте, Настя!
      Разработка технологического процесса для конкретного изделия — услуга платная (см. меню «Услуги»).
      С уважением, Королева Галина Владимировна.