ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Кислые растворы для химического никелирования из "Повышение надежности и долговечности деталей машин химическим никелированием " Различные по составу и концентрации компонентов кислые растворы отличаются друг от друга величиной максимальной скорости никелирования и выходом металла. [c.10] Одним из свойств кислых растворов является то, что, по мере увеличения продолжительности их работы, скорость никелирования непрерывно падает, а поддержание в течение длительного времени максимальной скорости никелирования на постоянном уровне (например, путем корректирования) сопрян ено с большими трудностями. [c.10] В связи с этими обстоятельствами многие исследователи проводили работы, направленные к тому, чтобы повысить максимальную скорость осаждения никеля и разработать эффективные методы для поддержания ее постоянной величины ь течение всего периода ведения процесса. В ходе этих работ изучалось влияние концентрации различных компонентов раствора, его кислотности и температуры на скорость осаждения покрытия и стабильность ванны. [c.10] ОТ концентрации водородных ионов. Было установлено, что при постоянной концентрации уксуснокислого натрия при pH 3 осаждения никеля почти не происходит. С увеличением pH скорость никелирования в - зрастает (фиг. 2). Однако при pH свыше 5 в данном растворе быстрее образуются взвеси нерастворимых соединений, препятствующие нормальному течению реакции. [c.11] Изменение концентрации гипофосфита также сказывается на скорости протекания реакции. Увеличение концентрации гипофосфита до 30 г л приводило к возрастанию скорости никелирования, после чего эта скорость становилась практически постоянной (фиг. 3). [c.11] Определенное влияние на скорость реакции оказывала и концентрация никелевой соли. Максимальная скорость реакции наблюдалась при концентрации сернокислого никеля 100 г л (фиг. 4). [c.11] Весьма сильное влияние на скорость никелирования оказывает температура ведения процесса. При повышении температуры ванны с 50 до 90° скорость осаждения никеля возрастает в 7—8 раз (фиг. 5). [c.11] Одновременное добавление в раствор всех компонентов (на основании расчета их убыли) позволяло несколько увеличить скорость никелирования, но с увеличением продолжительности работы ванны скорость осаждения никеля неуклонно снижалась (фиг. 7). [c.13] Сравнение количества осадившегося никеля с количеством израсходованного гипофосфита показало, что эти величины пропорциональны и на получение покрытия расходуется всего лишь около 40% гипофосфита. [c.13] Изучение свойств кислого раствора, содержащего 30 г/л хлористого никеля, 10 г/л гипофосфита натрия и 10 г/л гликолевокислого натрия (pH 4—4,2), также показало весьма большую чувствительность скорости осаждения никеля к происходящим в растворе изменениям с увеличением продолжительности работы ванны всегда наблюдалось резкое падение скорости осаждения никеля (фиг. 8). Повышение температуры раствора сопровождалось увеличением скорости никелирования, а возрастание кислотности раствора приводило к снижению скорости никелирования в данном растворе. [c.13] Введение гипофосфита натрия в раствор в количествах 5, 10, 20 и 30 г л показало, что скорость покрытия в исследованном растворе была наибольшей при концентрации гипофосфита 10 е л (фиг. 9). [c.14] В целях сравнения производилось определение скорости никелирования в исходном растворе без буферных добавок и с ними. Было установлено, что если без буферной добавки толщина покрытия за 1 ч никелирования составила 2,38 мк, то при наличии в растворе 50 г/л лимоннокислого натрия толщина покрытия составила 4,5 мк, а при наличии 10 г/л гликолевокислого натрия 8,4 мк за час. [c.14] На процесс восстановления никеля определенное влияние оказывает площадь покрываемой поверхности. Время, необходимое для выделения одного и того же количества металла, обратно пропорционально площади загружаемой поверхности. [c.14] Регулярное введение в эти растворы их составных компонентов считается нерентабельным, так как накапливаюш,иеся в растворе фосфиты, сульфаты или хлориды замедляют, а затем и вовсе приостанавливают процесс. Кроме того, фосфиты никеля, будучи малорастворимыми, выпадают в осадок и портят поверхность изделий. Вследствие этого рекомендуется вести процесс, используя раствор в один прием. При этом, плотность загрузки ванны может быть увеличена до 4—6 дм и, в то время как при электролитическом никелировании плотность загрузки в 40—50 раз меньше. [c.15] Скорость осаждения никеля в таком растворе в первый час работы ванны составляет около 25 мк. Отмечается, что никелирование должно производиться при pH 4,8—5,0, так как при pH 4,5 скорость осаждения никеля падает. [c.15] Другим фактором, который следует иметь в виду при использовании растворов с уксуснокислым натрием, является то, что при молярном отношении никеля к гипофосфиту, меньшем 0,25, покрытия имеют неметаллический вид и матовый серый оттенок. При молярном отношении выше 0,6 скорость отложения покрытия сильно понижается. Высокая концентрация ионов гипофосфита уменьшает стабильность ванны. [c.15] При описании свойств рекомендуемого раствора не приводят данные, характеризующие изменение скорости осаждения никеля во времени, общий выход металлического никеля при полной выработке ванны и возможность повышения ее стабильности путем корректирования. [c.15] Эти рекомендации подтверждают данные ряда исследователей, которые указывают на то, что коэффициент использования гипофосфита составляет около 40% при максимально загруженной ванне, в то время как при малозагруженной ванне он составляет около 20%. [c.16] Значительное количество исследовательских работ было посвящено изучению влияния буферных и комплексообразующих добавок на скорость осаждения никеля и стабильность ванны. Поскольку уксуснокислый натрий не обладает достаточно хорошими буферными или комплексообразующими свойствами, имеющими очень важное значение для данного процесса, то было предпринято изучение влияния других добавок. [c.16] На основании ряда исследований было рекомендовано заменять уксуснокислый натрий двухосновными алифатическими кислотами, например янтарной кислотой. [c.16] Вернуться к основной статье