- •Курсовая работа
- •1. Некоторые данные о промышленном использовании процесса химического никелирования. Области применения химического никелирования
- •3. Подготовка поверхности перед нанесением покрытия
- •3.1 Механическая подготовка поверхности перед покрытием
- •3.2. Химическое обезжиривание
- •3.3 Активирование, гидридная обработка
- •3.4 Контроль качества обезжиривания
- •4. Химическое никелирование
- •5. Условия образования никелевых покрытий
- •5.1 В кислой среде
- •5.2 Условия образования никелевых покрытий в щелочных растворах
- •6. Влияние отдельных факторов на скорость восстановления никеля
- •7. Свойства покрытия
- •8. Защитные свойства покрытия
- •9. Равномерность покрытия
- •10. Оборудование для процесса химического никелирования
- •11. Контроль качества покрытия
- •12. Термообработка
- •Список использованной литературы
5. Условия образования никелевых покрытий
5.1 В кислой среде
В результате многочисленных исследований выявилось, что кислые растворы имеют ряд преимуществ по сравнению с щелочными, а именно кислые растворы в условиях высокой температуры имеют большую устойчивость, процесс протекает с более высокой скоростью и образующиеся покрытия имеют лучшее качество. Отмеченные особенности определили то, что в последующих работах в области химического никелирования основное внимание исследователей было обращено на кислые растворы. Следует отметить, что щелочные аммиачные растворы в некоторых отношениях представляют значительный интерес.
Ввиду специфических особенностей в протекании процесса в кислых и щелочных растворах результаты соответствующих исследований целесообразно изложить раздельно.
В поисках оптимальных условий проведения процесса в кислых растворах были исследованы влияние температуры, кислотности и состава раствора. Эти исследования показали, что скорость процесса в значительной степени определяется температурой раствора. Практически приемлемых значений скорость восстановления никеля достигает около 90°С.
Образующаяся в процессе реакции кислота снижает скорость образования покрытия, рекомендуется систематически нейтрализовать раствор, а с целью поддержания pHпри оптимальном значении предлагается вводить в раствор буферные соединения. В качестве буферов были использованы соли органических кислот, а именно гликолевой, лимонной, уксусной, винной, муравьиной и некоторых других, причем наилучшие результаты были получены с гликолевокислым натрием. Но основании этих данных рекомендуется несколько растворов, составы которых приводятся в таблице 1.
Вследствие того, что реакция восстановления никеля протекает только на внесенной в раствор поверхности металла, интенсивность изменений в составе раствора и снижение скорости определяются в значительной степени величиной покрываемой в данном объеме поверхности. Поэтому при изучении влияния отдельных факторов следовало бы проводить опыт в условиях, обеспечивающих неизменность состава раствора в течение процесса, т.е. использовать большие объемы раствора при небольшом размере покрываемой поверхности. В противном случае сопоставление характера влияния отдельных параметров процесса на его скорость оказывается возможным лишь при соблюдении условий одинакового отношения величины покрываемой поверхности к объему раствора, а также одинаковой длительности процесса.
Для получения постоянной скорости образования покрытия необходимо компенсировать расход компонентов в процессе никелирования. Однако поддержание постоянства состава связано с большими трудностями, обусловленными нарастанием концентрации продуктов окисления гипофосфита.
Таблица 1
|
Концентрация , г/л | |||
1 |
2 |
3 |
4 | |
Хлористый никель NiCl2*6H2O |
30 |
30 |
30 |
- |
Сернокислый никель NiSO4*7H2O |
- |
- |
- |
30 |
Гипофосфит натрия NaH2PO2*H2O |
10 |
10 |
10 |
10 |
Гликолевокислый натрий CH2OHCOONa |
50 |
10 |
- |
- |
Уксуснокислый натрий CH3COONa*3H2O |
- |
- |
- |
10 |
Лимонный натрий Na3C6H5O7*5(1/2)H2O |
- |
- |
10 |
- |
PH 4-6, температура 90-92°С | ||||
Скорость образования покрытия, мкм/ч |
15 |
13 |
5 |
25 |
Внешний вид покрытия |
Полублестящий |
Полублестящий |
Полублестящий |
Грубый шероховатый |