Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
Nikel je široko používaný vo výrobe nástrojov a strojárstve, ako aj v iných priemyselných odvetviach. Pri výrobe potravín nikel nahradzuje cínové povlaky av oblasti optiky je známy procesom pokovovania čiernym niklom. Niklom ošetrené výrobky vyrobené z ocele a neželezných kovov, na ochranu pred tvorbou korózie a na zvýšenie odolnosti častí voči mechanickému opotrebeniu. Obsah fosforu v nikle vám umožňuje vytvoriť film s tvrdosťou podobnou chrómu.
Proces niklovania
Spôsob niklového pokovovania zahŕňa nanesenie niklového povlaku na povrch výrobku, ktorý má spravidla hrúbku 1 až 50 mikrometrov . Niklové povlaky môžu byť matné čierne alebo lesklé, ale bez ohľadu na to vytvárajú spoľahlivú a trvanlivú ochranu kovu pred agresívnymi účinkami (alkálie, kyseliny) a za podmienok vysokých teplôt.
Pred nanesením niklu musí byť výrobok pripravený. Etapy prípravy:
- predmet sa ošetrí brúsnym papierom, aby sa odstránil oxidový film;
- sa spracuje s kefou;
- premyté vodou;
- odmasťovaný v roztoku teplej sódy;
- znovu opláchnuť.
Niklové povlaky môžu časom stratiť svoj pôvodný lesk, pretože vrstva niklu je často pokrytá odolnejšou vrstvou chrómu.
Nikel uložený na oceli je katódový povlak, ktorý chráni kov iba mechanicky. Slabá hustota ochrannej vrstvy prispieva k vzniku koróznych pórov, kde je rozpustnou elektródou oceľová časť. V dôsledku toho dochádza ku korózii pod povlakom, ničí oceľový substrát a vytvára odlupovanie vrstvy niklu. Aby sa tomu zabránilo, kov musí byť vždy ošetrený silnou vrstvou niklu.
Niklové povlaky sa aplikujú na:
- meď;
- železo;
- titán;
- volfrámu a iných kovov.
Je nemožné spracovať pomocou niklovania, ako sú kovy ako:
kadmium;- viesť;
- viesť;
- cín;
- bizmut;
- antimón.
Pri niklovaní oceľových častí je potrebné vytvoriť medenú podvrstvu
Niklové povlaky sa používajú v rôznych priemyselných odvetviach na špeciálne, dekoratívne a ochranné účely, ako aj ako podvrstva. Techniky pokovovania niklom sa používajú na obnovu opotrebovaných častí a náhradných dielov automobilov, na pokrytie lekárskych prístrojov, chemických zariadení, domácich potrieb, meracích nástrojov, častí, ktoré sú vystavené ľahkému zaťaženiu v podmienkach silných alkálií alebo suchého trenia.
Typy niklovania
V praxi existujú dva typy niklovania:
- chemický;
- Elektrolytické.
Prvá možnosť je drahšia ako elektrolytická, ale môže poskytnúť možnosť vytvoriť jednotný povlak v hrúbke a kvalite na všetkých častiach výrobku, ak je vytvorená podmienka prístupu k nim.
Elektrolytický niklový náter doma
Elektrolytické pokovovanie niklom sa líši malou pórovitosťou, závisí od hrúbky ochrannej vrstvy a dôkladnosti prípravy podkladu. Na vytvorenie vysoko kvalitnej antikoróznej ochrany je nevyhnutná absolútna neprítomnosť pórov, pre ktorú je zvyčajné vopred natrieť kovovú časť alebo aplikovať niekoľko vrstiev povlaku, ktorý je omnoho silnejší ako jednovrstvový povlak, dokonca aj pri rovnakej hrúbke.
Prečo je potrebné pripraviť elektrolyt doma? Vyžaduje 3, 5 gramu. chlorid nikelnatý, 30 g. síranu nikelnatého a 3 g. kyselina boritá na 100 ml. voda, tento elektrolyt sa naleje do nádoby. Niklovanie medi alebo ocele bude vyžadovať niklové anódy, ktoré musia byť ponorené do elektrolytu.
Časť je zavesená na drôte medzi niklovými elektródami. Drôty, ktoré sú z niklových dosiek, musia byť navzájom spojené. Detaily sú pripojené na záporný pól zdroja napätia a vodiče - na kladné. Potom je potrebné pripojiť odpor na obvod a miliameter na nastavenie napätia. Budete potrebovať zdroj konštantného prúdu s napätím maximálne 6 voltov.
Prúd musí byť zapnutý približne 20 minút . Potom, čo položka ide, umyť a sušiť. Detail je pokrytý matnou vrstvou niklu. Ak chcete získať ochrannú vrstvu lesku, musí byť leštený. Ale pri práci nezabudnite na významné nevýhody elektrolytického náteru doma - nemožnosť potiahnutia úzkych a hlbokých dier a nerovnomerné usadzovanie na reliéfnom povrchu niklu.
Chemický niklový povlak doma
Okrem elektrolytickej metódy existuje ďalšia, skôr nekomplikovaná možnosť na nanesenie leštenej ocele alebo železa so silnou a tenkou vrstvou niklu. Potrebujete 10% roztok chloridu zinočnatého a pomaly pridávajte do roztoku síranu nikelnatého, až kým roztok nebude jasne zelený . Potom musí byť kvapalina privedená do varu, je žiaduce, aby sa porcelánová nádoba odobrala.
V tomto prípade sa vytvára charakteristický zákal, ale neovplyvňuje niklovanie výrobkov. Keď privediete roztok do varu, je potrebné produkt znížiť, ktorý je podrobený niklovaniu. Pred tým je potrebné odmastiť a vyčistiť. Časť by sa mala variť v kvapaline asi hodinu, pravidelne sa dopĺňať destilovanou vodou, keď sa roztok znižuje.
Ak ste videli pri varu, že roztok zmenil farbu z jasnej na mierne zelenú, potom musíte pridať trochu síranu nikelnatého, aby ste získali pôvodnú farbu. Po určitom čase zložte časť z kvapaliny, opláchnite ju vodou, kde je pomletá malá krieda a dobre ju osušte. Takto leštená železná alebo oceľová vrstva takto dobre drží túto ochrannú vrstvu.
Proces chemického poťahovania je založený na reakcii konverzie niklu z vodného roztoku jeho solí s použitím fosfornanu sodného a iných chemických prvkov. Roztoky používané na chemické povlaky môžu byť alkalické s pH vyšším ako 6, 5 a kyslé s pH 4 až 6, 5.
Kyslé roztoky sa najlepšie používajú na spracovanie medi, mosadze a železných kovov. Alkalický pre nerezové ocele. Kyslý roztok, na rozdiel od alkalického roztoku, vytvára hladší povrch na leštenom výrobku. Dôležitou vlastnosťou kyslých roztokov je aj nižšia pravdepodobnosť samovybíjania, keď sa zvyšuje pracovná teplota. Alkalické látky zaručujú silnejšie spojenie medzi niklovým filmom a kovovým podkladom.
Akékoľvek vodné roztoky na pokovovanie niklom sa považujú za univerzálne, najmä vhodné pre akékoľvek kovy. Na chemický náter sa používa destilovaná voda, kondenzát však môžete odoberať aj z bežnej chladničky. Chemické činidlá sú vhodné čisté - označené na obale "H".
Etapy prípravy roztoku:
- Všetky chemikálie, s výnimkou fosfornanu sodného, sa musia rozpustiť vo vode v nádobe na smaltu.
- Po zohriatí kvapaliny do varu rozpustite fosfornan sodný a produkt umiestnite do roztoku.
- Pomocou litra roztoku je možné pokryť niklové časti s plochou do 2 m2. dm.
Niklové kúpele
Dielne často využívajú kúpeľ pozostávajúci z troch hlavných prvkov:
- chlorid;
- sulfát;
- kyselina boritá.
Síran nikelnatý je zdrojom iónov niklu. Chloridy významne ovplyvňujú prácu anód, ich podiel v kúpeli nie je špecifikovaný. V bezchlórových kúpeľoch dochádza k významnej pasivácii niklu, potom sa množstvo niklu v kúpeli znižuje a v dôsledku toho klesá kvalita povlakov a klesá prúdový výkon.
Anódy s chloridmi sa rozpúšťajú v potrebnom množstve pre dostatočné niklovanie hliníka alebo medi. Chloridy zvyšujú prácu kúpeľa, keď sú kontaminované zinkom a jeho vodivosťou. Kyselina boritá udržuje pH na požadovanej úrovni. Účinnosť tohto procesu závisí najmä od množstva kyseliny boritej.
V úlohe chloridu môžete zvoliť chlorid horečnatý, zinok alebo sodík. Bežne sa používajú sulfátové kúpele Votts, ktoré ako prísady obsahujú elektricky vodivé soli, ktoré zvyšujú vodivosť kúpeľa a zvyšujú atraktívny vzhľad ochrannej vrstvy. Z týchto solí sa najčastejšie používa síran horečnatý (asi 30 gramov na 1 liter).
Síran nikelnatý sa spravidla zavádza v pomere približne 220 až 360 gramov. na 1 l . V súčasnosti existujú tendencie znižovať obsah síranu nikelnatého - menej ako 190 g / l. Pomáha výrazne znížiť stratu roztoku.
Pridanie kyseliny boritej približne 25-45 g. na 1 l. Ak je menej ako 25 g / l, potom zvýšiť alkalizačné procesy kúpeľ. Prekročenie tohto limitu je nepriaznivé v dôsledku pravdepodobnej kryštalizácie kyseliny boritej a vyzrážania kryštálov na anódach a stenách kúpeľa.
Niklový kúpeľ môže pracovať v inom teplotnom rozsahu. Ale domáce niklovanie je zriedka používané pri izbovej teplote. Nikel sa často odkláňa od náterov aplikovaných v chladných kúpeľoch, takže kúpeľ musí byť zahriaty na najmenej 32 stupňov. Prúdová hustota sa volí experimentálne, aby sa nevyskytla, ochranná vrstva sa spáli.
Sodný kúpeľ funguje dobre vo veľkom rozsahu pH. Akonáhle sa udržiavala na hodnote pH 5, 3 až 5, 9, motivovala sa slabá agresivita a lepšie krycie vlastnosti kúpeľa. Vysoké hodnoty pH však spôsobujú významné zvýšenie napätia vo vrstve niklu. Preto je v mnohých kúpeľoch pH 3, 4-4, 6.
Vlastnosti pokovovania niklom
Adhézia niklu na kov je relatívne nízka. Tento problém sa rieši tepelným spracovaním niklových fólií. Základom nízkoteplotného difúzneho procesu je ohrev otnokelirovanny detaily na teplotu 400 gramov a vystavenie výrobkov počas jednej hodiny pri danej teplote.
Ale nezabudnite, že ak výrobky potiahnuté niklom, boli kalené, potom na 400 gramov. môžu stratiť silu - svoju hlavnú kvalitu. Preto sa nízkoteplotná difúzia v týchto prípadoch uskutočňuje pri teplote asi 260 až 310 g. s rýchlosťou uzávierky tri hodiny. Toto tepelné spracovanie môže tiež zvýšiť pevnosť niklového povlaku.
Vane znamenajú špeciálne zariadenie na pokovovanie niklom a miešanie vodného roztoku na zintenzívnenie procesu niklového pokovovania a zníženie pravdepodobnosti jamovania - vzhľadu malých dutín v ochrannej vrstve. Miešanie kúpeľa vyžaduje organizáciu trvalej filtrácie na odstránenie nečistôt.
Miešanie pomocou aktívnej katódovej tyče nie je také účinné ako použitie stlačeného vzduchu a navyše vyžaduje prítomnosť špeciálnej látky, ktorá zabraňuje tvorbe peny.
Odstraňovanie pokovovania niklom
Niklové povlaky na oceli sa čistia v kúpeli so zriedenou kyselinou sírovou . Pridať do 25 l. chladené vody s objemom 35 litrov. koncentrovanej kyseliny sírovej, pričom sa neustále mieša. Uistite sa, že teplota nebola vyššia ako 55 stupňov. Po ochladení na teplotu miestnosti by mala byť hustota kvapaliny 1, 64.
Na zníženie pravdepodobnosti naočkovania kovu, z ktorého je substrát vyrobený, sa do kúpeľa pridá glycerol v pomere 50 g. na 1 l. Vane sú najčastejšie vyrobené z vinylového plastu. Detaily sú zavesené na strednom držadle pripojenom na zdroj kladného napätia. Zábradlia, na ktorých sú pripojené olovené plechy, sú pripojené k napájaciemu zdroju mínus.
Uistite sa, že teplota kúpeľa nie je vyššia ako 32 stupňov, pretože horúci roztok agresívne pôsobí na podklad. Prúdová hustota by mala byť okolo 4, 1 A. / dm. štvorcový, ale je možné zmeniť prúd v rozsahu 4, 5-6, 2 voltov .
Pridá sa kyselina sírová v čase, aby sa dosiahla hustota 1, 64. Aby sa zabránilo zriedeniu kúpeľa, ponorte časti len po predsušení.
Dnes niklovanie je najpopulárnejší proces galvanického pokovovania. Niklové povlaky sa vyznačujú vysokou odolnosťou proti korózii, tvrdosťou, nízkym pokovovaním niklom, elektrickým odporom a vynikajúcimi schopnosťami odrazu.