Chemiese vernikkeling - kenmerke, tegnologie en aanbevelings

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 10:16

Tegnologieë vir metallisering van onderdele en strukture is wydverspreid in verskeie gebiede van nywerheid en konstruksie. 'N Bykomende laag beskerm die oppervlak teen eksterne skade en faktore wat bydra tot die volledige vernietiging van die materiaal. Een so 'n behandeling is elektriese vernikkeling, wat 'n duursame film het wat meganies en korrosiebestand is en temperature van ongeveer 400°C kan weerstaan.

Tegnologiekenmerke

Saam met nikkel-gebaseerde chemiese platering, is daar elektroplaterings- en elektroplateringsmetodes. Die neerslagreaksie moet onmiddellik toegeskryf word aan die kenmerke van die tegniek wat oorweeg word. Dit word georganiseer onder die toestande van nikkelvermindering op die basis van natriumhipofosfiet in 'n soutoplossing met die byvoeging van water. In die industrie word chemiese vernikkelingstegnologie hoofsaaklik met die verbinding gebruikaktiewe suur en alkaliese verbindings, wat net die neerslagprosesse begin. Die deklaag wat op hierdie manier behandel word, kry 'n blink gemetalliseerde voorkoms, waarvan die struktuur 'n gekombineerde legering van nikkel en fosfor is. Die tegnologie, gemaak met die teenwoordigheid van die laaste stof in die samestelling, het laer fisiese en chemiese aanwysers. Suur- en alkaliese oplossings kan verskillende koëffisiënte van fosforinhoud gee - die eerste tot 10%, en die tweede - ongeveer 5-6%.

Die fisiese eienskappe van die deklaag sal ook afhang van die hoeveelheid van hierdie stof. Die soortlike gewig van fosfor kan ongeveer 7,8 g/cm3 wees, die elektriese weerstand is 0,60 ohm mm2/m, en die smeltpunt is van 900 tot 1200°. Deur middel van 'n hittebehandeling teen 400° kan die hardheid van die neergesette laag tot 1000 kg/mm2 verhoog word. Terselfdertyd sal die adhesiesterkte van die werkstuk met 'n nikkel-fosforstruktuur ook toeneem.

Wat chemiese vernikkeling betref, anders as baie alternatiewe beskermende plateringsmetodes, is dit die beste geskik om met dele en strukture van komplekse vorm te werk. In die praktyk word die tegnologie dikwels toegepas op spoele en interne oppervlaktes van multi-formaat pype. Die deklaag word eweredig en akkuraat toegepas - sonder gapings en ander defekte in die beskermende laag. Wat die beskikbaarheid van verwerking vir verskillende metale betref, geld die beperking slegs vir lood, tin, kadmium en sink. Omgekeerd word nikkelfosforneerslag aanbeveel vir ysterhoudende metale, aluminium enkoperonderdele.

Nikkelplaatmetode in alkaliese oplossings

Alkali-neerslag voorsien die deklaag van hoë meganiese weerstand, wat gekenmerk word deur die moontlikheid van maklike aanpassing en die afwesigheid van negatiewe faktore soos neerslag van nikkelpoeier. Daar is verskillende resepte wat voorberei word, afhangende van die tipe metaal wat verwerk word en die doel daarvan. Die samestelling van hierdie tipe chemiese vernikkelingsoplossing word gewoonlik soos volg gebruik:

• sitroensuurnatrium.
• Natriumhipofosfiet.
• Ammonium (gechlorineerd).
• Nikkel.

By 'n temperatuur van ongeveer 80-90° vind die proses teen 'n spoed van ongeveer 9-10 mikron/uur plaas, terwyl die afsetting gepaard gaan met aktiewe evolusie van waterstof.

Die prosedure vir die voorbereiding van die resep self word uitgedruk in die ontbinding van elk van die bogenoemde bestanddele in 'n aparte volgorde. Die enigste uitsondering in hierdie samestelling van chemiese vernikkeling sal natriumhipofosfiet wees. Dit word in 'n volume van ongeveer 10-20 g/l gegooi teen die tyd dat alle ander komponente opgelos is, en die temperatuur na die optimale modus gebring word.

Andersins is daar geen spesiale vereistes vir die voorbereiding van die afsettingsproses in 'n alkaliese oplossing nie. Die metaalblanko word skoongemaak en sonder spesiale behandeling opgehang.

Voorbereiding van oppervlaktes van staalonderdele en -strukture vir bedekking het geen duidelike kenmerke nie. Tydens die proses kan jy die oplossing aanpas deur dieselfde natriumhipofosfiet of25% ammoniak. In die tweede geval, onder die toestand van 'n groot badvolume, word ammoniak uit 'n silinder in 'n gasvormige toestand ingevoer. 'n Rubberbuis word tot heel onder in die houer gedompel en die bymiddel word direk daardeur gevoer in 'n aaneenlopende modus tot die verlangde konsekwentheid.

Nikkelplatering met suuroplossings

In vergelyking met alkaliese media word suur media gekenmerk deur 'n verskeidenheid bymiddels. Die basis van hipofosfiet en nikkelsoute kan gemodifiseer word met natriumasetaat, melksuur-, barnsteen- en wynsteensure, asook Trilon B en ander organiese verbindings. Onder die groot aantal formulerings wat gebruik word, is die gewildste oplossing vir chemiese vernikkeling deur suurafsetting:

• Natriumhipofosfiet.
• Nikkelsulfaat.
• natriumkarbonaat.

Die neerslagtempo sal dieselfde 9-10 mikron/uur wees, en die pH-waarde word reggestel met 2% natriumhidroksiedoplossing. Die temperatuur word streng binne 95 ° gehandhaaf, aangesien die toename daarvan kan lei tot selfontlading van nikkel met onmiddellike neerslag. Soms word spat van die oplossing uit die houer ook waargeneem.

Dit is moontlik om die parameters van die samestelling relatief tot die konsentrasie van die hoofbestanddele te verander slegs as die inhoud van natriumfosfiet daarin ongeveer 50 g/l is. In hierdie toestand is nikkelfosfietpresipitasie moontlik. Wanneer die parameters van die oplossing bogenoemde konsentrasie bereik, word die oplossing gedreineer en met 'n nuwe een vervang.

Wanneer termiesverwerking?

Indien die werkstuk die kwaliteit van slytweerstand en hardheid moet verseker, word 'n hittebehandeling uitgevoer. Die toename in hierdie eienskappe is te wyte aan die feit dat onder toestande van 'n toename in die temperatuurregime, nikkel-fosfor-neerslag plaasvind, gevolg deur die vorming van 'n nuwe chemiese verbinding. Dit dra by tot die toename in hardheid in die struktuur van die deklaag.

Afhangende van die temperatuurregime, is daar 'n verandering in mikrohardheid met verskillende eienskappe. Boonop is die korrelasie glad nie eenvormig met betrekking tot 'n toename of afname in die verhittingstemperatuur nie. Tydens hittebehandeling in chemiese vernikkeling by 200 en 800°, byvoorbeeld, sal die mikrohardheidsindeks slegs 200 kg/mm2 wees. Die maksimum waarde van hardheid word bereik by temperature van 400-500°. In hierdie modus kan jy daarop staatmaak om 1200 kg/mm2 te verskaf.

Daar moet ook in gedagte gehou word dat nie alle metale en legerings in beginsel aanvaarbare hittebehandeling is nie. Die verbod word byvoorbeeld ingestel op staal en legerings wat reeds verhardings- en normaliseringsprosedures ondergaan het. Daarby kom die feit dat hittebehandeling in lug kan bydra tot die vorming van 'n tintkleur wat van goud na pers verander. Verlaging van die temperatuur tot 350 ° sal help om sulke faktore te verminder. Die hele proses word uitgevoer in die orde van 45-60 minute slegs met die werkstuk skoongemaak van kontaminante. Eksterne polering sal die waarskynlikheid om 'n kwaliteitresultaat te verkry direk beïnvloed.

Verwerkingstoerusting

Vir produksieHierdie tegnologie vereis nie hoogs gespesialiseerde en industriële eenhede nie. By die huis kan chemiese vernikkeling in 'n geëmailleerde staalbad of skottel gerangskik word. Soms gebruik ervare vakmanne 'n voering vir gewone metaalhouers, waardeur die oppervlaktes teen die werking van sure en alkalieë beskerm word.

Met verwysing na kapasiteite tot 50-100 liter, kan bykomende geëmailleerde tenks wat bestand is teen salpetersuur ook gebruik word. Wat die voering self betref, is die basis daarvan voorberei van waterdigte universele gom (byvoorbeeld "Moment" No. 88) en verpoeierde chroomoksied. Weereens, tuis kan gespesialiseerde poeiermengsels vervang word met amarilmikropoeiers. Om die aangebrachte voering reg te maak en te verwerk, word lugdroog met 'n bouhaardroër of hittepistool vereis.

Professionele chemiese vernikkelingsinstallasies vereis nie spesiale oppervlakbeskerming nie en word onderskei deur die teenwoordigheid van verwyderbare bedekkings. Bedekkings word na elke behandelingsessie verwyder en afsonderlik in salpetersuur skoongemaak. Die belangrikste ontwerpkenmerk van sulke toerusting kan genoem word die teenwoordigheid van mandjies en skorsings (gewoonlik gemaak van koolstofstaal), wat die manipulasie van klein dele vergemaklik.

Nikkelplateringsprosesse vir vlekvrye staal en suurbestande metale

Die doel van hierdie operasie is om die slytasieweerstand en hardheid van die werkstukoppervlak te verhoog, asook om korrosiebeskerming te bied. Dit is die standaardchemiese vernikkelingprosedure vir staal wat gelegeer is en voorberei word vir gebruik in aggressiewe omgewings. Deelvoorbereiding sal 'n spesiale plek in die deklaagtegniek hê.

Vir vlekvrye legerings word voorlopige verfyning in 'n anode-omgewing in 'n alkaliese oplossing gebruik. Die werkstukke word op hangers gemonteer met die verbinding van interne katodes. Die weeg word uitgevoer in 'n houer met 'n 15% bytsoda-oplossing, en die elektroliettemperatuur is 65-70 °. Om 'n eenvormige deklaag sonder gapings te vorm, moet elektrolitiese en chemiese vernikkeling van vlekvrye legerings uitgevoer word onder toestande om 'n stroomdigtheid (anodes) tot 10 A/dm2 te handhaaf. Die duur van die proses wissel van 5 tot 10 minute, afhangende van die grootte van die onderdeel. Vervolgens word die werkstuk in lopende koue water gewas en onthoof in verdunde soutsuur vir ongeveer 10 sekondes by 'n temperatuur van 20 °. Dit word gevolg deur 'n tipiese alkaliese neerslagprosedure.

Nie-ysterhoudende nikkelplatering

Metale wat sag en smeebaar is vir chemiese prosesse ondergaan ook spesiale voorbereiding voor verwerking. Oppervlaktes word ontvet en in sommige gevalle gepoleer. As die werkstuk reeds voorheen aan vernikkeling onderwerp is, moet die beitsprosedure in 'n 25% verdunde oplossing met swaelsuur ook binne 1 minuut uitgevoer word. Elemente gebaseer op koper en sy legerings word aanbeveel om in kontak met elektronegatiewe metale soos aluminium en yster verwerk te word. Tegnies word so 'n kombinasie verskaf deur 'n skorsing of hardnekkige draad.van dieselfde stowwe. Soos die praktyk toon, is soms in die reaksieproses een aanraking van die ysterdeel aan die koperoppervlak genoeg om die verlangde afsettingseffek te bereik.

Chemiese vernikkeling van aluminium en sy legerings het ook sy eie kenmerke. In hierdie geval word die beits van werkstukke in 'n alkaliese oplossing georganiseer, of verheldering word uitgevoer na 'n stikstofgebaseerde suur. 'n Dubbele sinkaatbehandeling word ook gebruik, waarvoor 'n samestelling met sinkoksied (100 g / l) en bytsoda (500 g / l) voorberei word. Die temperatuurregime moet binne 20-25 ° gehandhaaf word. Die eerste benadering met die onderdompeling van die deel duur 30 sekondes, en dan begin die proses om die sinkneerslag in salpetersuur te ets. Dit word gevolg deur 'n tweede, reeds 10-sekonde duik. Op die finale stadium word aluminium met koue water gewas en met nikkel-fosforoplossing vernikkel.

Cermet Nickel Plating Tegnologie

Vir materiale van hierdie tipe word die algemene metode van ferriet-nikkelplatering gebruik. Op die stadium van voorbereiding word die deel ontvet met 'n oplossing van soda-as, gewas met warm water en geëts vir 10-15 minute in 'n alkoholoplossing met die byvoeging van soutsuur. Vervolgens word die werkstuk weer met warm water gewas en met sagte skuurmiddels van slyk skoongemaak. Onmiddellik voor die aanvang van die chemiese vernikkelingsproses word die sermet bedek met 'n laag palladiumchloried. 'N Oplossing met 'n konsentrasie van 1 g / l word met 'n kwas op die oppervlak toegedien. Die prosedure word verskeie kere herhaal en die werkstuk word na elke pas gedroog.

Vir vernikkeling, gebruik 'n houer met 'n suuroplossing wat nikkelchloried (30 g/l), natriumhipofosfiet (25 g/l) en natriumbarnsteensuur (15 g/l) bevat. Die temperatuur van die oplossing word in die reeks van 95-98 ° gehandhaaf, en die aanbevole waterstofkoëffisiënt is 4.5-4.8. Na chemiese vernikkeling word die keramiek-metaaldeel in warm water gewas, en dan gekook en in 'n pirofosfaat gedompel. koper-geplateerde elektroliet. In 'n aktiewe chemiese omgewing word die werkstuk vasgehou totdat 'n laag van 1-2 mikron gevorm word. Verskillende tipes keramiek, kwartselemente, ticond en thermocond kan ook aan soortgelyke verwerking onderwerp word. In elke geval sal platering met palladiumchloried, lugdroog, onderdompeling in 'n suuroplossing en kook verpligtend wees.

Nikkelplaattegnologie by die huis

Tegnies gesproke kan vernikkelingsoperasies sonder spesiale toerusting georganiseer word, soos reeds genoem. Byvoorbeeld, in 'n motorhuis-omgewing kan dit so lyk:

• Kook die regte grootte pot met 'n geëmailleerde binnekant.
• Vooraf voorbereide droë reagense vir die elektrolitiese oplossing in 'n geëmailleerde houer word met water gemeng.
• Die resulterende mengsel word gekook, waarna natriumhipofosfiet daarby gevoeg word.
• Die werkstuk word skoongemaak en ontvet, en dan in die oplossing gedompel, maar sonder om aan die oppervlaktes van die houer te raak - dit wil sê die bodem en mure.
• Kenmerke van vernikkeling by die huis is dit altoerusting sal van geïmproviseerde materiaal gemaak word. Vir dieselfde beheer van die onderdeel kan jy 'n spesiale bracket (noodwendig van 'n diëlektriese materiaal) met 'n klem voorsien, wat vir 2-3 uur in 'n stilstaande posisie gelaat moet word.
• Vir bogenoemde tyd word die samestelling in 'n kokende toestand gelaat.
• Wanneer die tegnologiese tydperk van vernikkeling verby is, word die deel uit die oplossing verwyder. Dit moet afgespoel word onder koue lopende water wat in gebluste kalk verdun is.

By die huis kan jy nikkelplaatstaal, koper, aluminium, ens. Vir al die gelyste metale moet 'n elektrolitiese oplossing wat natriumhipofosfiet, nikkelsulfaat of chloried bevat, sowel as suurinsluitings, voorberei word. Terloops, om die proses te bespoedig, kan jy 'n loodadditief byvoeg.

Gevolgtrekking

Daar is verskillende tegnieke en benaderings tot vernikkeling in aktiewe chemiese oplossings, maar die gebruik van natriumhipofosfiet is die mees voordelige metode. Dit is as gevolg van die minimum hoeveelheid ongewenste neerslag, en 'n kombinasie van 'n hele stel tegniese en fisiese eienskappe van die laag met 'n dikte van ongeveer 20 mikron. Natuurlik gaan chemiese vernikkeling van metaal gepaard met sekere risiko's van defekvorming. Dit geld veral vir hoogs sensitiewe nie-ysterhoudende metaal, maar sulke verskynsels kan ook binne die raamwerk van 'n enkele tegnologiese proses bestry word. Kenners beveel byvoorbeeld aan om gebrekkige areas te verwyder in 'n gekonsentreerde, suur stikstof-gebaseerde omgewing mettemperature tot 35°C. Hierdie prosedure word nie net uitgevoer in geval van ongewenste gebreke nie, maar ook vir die doel van gereelde regstelling van die toegepaste beskermende laag.