ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основы процесса химического никелирования из "Упрочнение и защита от коррозии деталей методом химического никелирования" При химическом никелировании изделий их погружают в нагретый до 85—96° С раствор и выдерживают в этом растворе в течение заданного времени. Покрытие на изделиях получается благодаря способности гипофосфита восстанавливать никель из его солей. [c.5] Основными компонентами раствора являются соли никеля, гипофосфит и органические соединения (буферные добавки), регулирующие уровень концентрации водородных ионов, которые образуются в ходе реакции и оказывают влияние на скорость ее протекания. [c.5] Известно несколько гипотез, объясняющих механизм процесса химического никелирования. [c.5] Из числа этих гипотез наиболее обоснованной представляется гипотеза, предложенная советскими исследователями К. М. Горбуновой и А. А. Никифоровой [6, 7 ]. Согласно данным этих авторов, процесс химического никелирования имеет ступенчатый характер. [c.5] Эта реакция протекает с заметной скоростью либо в присутствии катализаторов, либо при высоких температурах. [c.5] Часть водорода, образующегося в процессе разложения гипофосфита, выделяется в молекулярном состоянии. [c.6] По мнению некоторых исследователей [6, 25], первоначальный слой никеля на железе образуется за счет реакции замещения, в ходе которой железо переходит в раствор. [c.6] В дальнейшем образовавшийся слой никеля играет роль катализатора в процессе химического никелирования. [c.6] В практике используются два вида растворов для химического никелирования кислые (pH = 4 6) и щелочные (pH = = 8--10). [c.6] Скорость осаждения никеля составляла не более б—7 мкм ч. [c.6] Получался полублестящий осадок. Повышение концентрации гидрата аммония и снижение концентрации лимоннокислого натрия приводит к увеличению скорости осаждения (12—14 мкм/ч), но к ухудшению декоративных свойств (осадок тусклый, темный). Указывается, что эти растворы можно корректировать периодическим добавлением расходуемых компонентов, однако не приводится никаких сведений относительно того, к каким результатам приводит такое корректирование. [c.6] Изучалось влияние температуры и концентрации составных частей раствора на скорость осаждения никеля. Было установлено, что при постоянном количестве сернокислого никеля и гипофосфита натрия скорость никелирования пропорциональна концентрации уксуснокислого натрия до 10 Пл при концентрации 10—20 Пл она практически постоянна, а с дальнейшим повышением концентрации скорость процесса резко падает. Качество никелевого покрытия оценивалось удовлетворительным при концентрациях уксуснокислого натрия до 10 Г/л. При более высоком содержании последнего покрытие становилось полосатым и даже черным. [c.7] Исследования влияния концентрации водородных ионов при постоянном количестве уксуснокислого натрия показали, что при pH = 3 скорость никелирования почти равна нулю и резко возрастает при увеличении pH. Затруднение при работе с растворами, имеющими высокое значение pH, состоит в том, что в этих условиях быстрее образуются нерастворимые соединения (фосфиты) в растворе, которые способны привести к саморазряду раствора и порче никелируемых изделий. [c.7] С увеличением концентрации гипофосфита до 30 Пл скорость никелирования возрастает и затем становится практически постоянной. [c.7] Максимальное значение скорости реакции при изменении концентрации солей никеля соответствует 100 Г/л сернокислого никеля. [c.7] Повышение температуры кроющего раствора электролита приводит к резкому увеличению скорости процесса никелирования. Но верхнее значение температуры раствора без стабилизирующей добавки не должно превышать 90—92° С, так как при более высоких температурах осадки становятся хрупкими, а растворы — более склонными к саморазрядке. [c.7] Максимальная скорость осаждения никеля при наиболее благоприятных условиях ведения процесса наблюдалась в первый час работы раствора и составляла 15—18 мкм/ч. [c.7] Лучшей буферной добавкой авторы считают гликолевокислый натрий. [c.8] Было также установлено, что время, необходимое для выделения одного и того же количества никелевого осадка, обратно пропорционально величине покрываемой поверхности (при одном и том же материале образцов). [c.8] Наибольшая скорость осаждения в первый час работы этих растворов (5 V = 0,1 дм 1 л) составляла 15—17 мкм/ч. Попытка непрерывного ведения процесса путем систематического введения в раствор расходуемых солей, по мнению этих авторов, нецелесообразна, так как накопляющиеся в растворе фосфиты, сульфаты и хлориды замедляют, а затем и вовсе прекращают процесс. Кроме того, фосфиты никеля малорастворимы, выпадают в осадок и портят покрытие. Авторы считают, что процесс можно вести относительно длительный период времени только при плотности загрузки 0,1—0,3 дм /л, однако раствор необходимо периодически менять. [c.8] Вернуться к основной статье