ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Факторы, влияющие на работоспособность растворов при ь химическом никелировании из "Химические и электротермохимические способы осаждения металлопокрытий" Технология процессов осаждения покрытий химическим восстановлением разрабатывается главным образом на основе опытных данных, полученных при исследовании влияния на процесс различных факторов. Основными факторами являются концентрация и природа составных компонентов солей металла, буферирующих, комплексообразующих и стабилизирующих добавок, кислотность рабочего раствора, природа покрываемого металла, температура, давление, ультразвуковые и высокочастотные электромагнитные колебания и т. д. [c.7] Введение в растворы для никелирования уксуснокислого натрия, солей янтарной и малоновой кислот в количестве 1( —20 г/л повышает скорость процесса в 2—3 раза, а коэффициент использования гипофосфита — с 26—29 до 39—41%. [c.12] Разработан ряд растворов, в которые вместе с гипофосфитом входят сегнетова соль и эффективные стабилизирующие добавки, что позволяет еще более поднять коэффициент использования гипофосфита. [c.12] Комплексообразующие добавки. Они предназначены для создания с ионами никеля комплексных соединений, способных тормозить накапливание в растворе ионов фосфористой кислоты — фосфитов, которые, соединяясь с ионами никеля в нерастворимое вещество — фосфит никеля, отрицательно влияют на процесс. В то же время эти добавки не должны мешать образованию покрытий на деталях. Действенность комплексообразующих добавок характеризуется количеством фосфитов, удерживаемых в растворенном состоянии, иначе говоря — пределом концентрации фосфита, при котором начинается выпадение его в осадок. Сигнал начала выпадения фосфитов — помутнение раствора. Эффективным комплексооб-разователем в кислых растворах является, например, глицин. Раствор с 30 г/л глицина (в составе, г/л хлористый никель — 25 гипофосфит натрия — 30, уксуснокислый натрий — 20) способен работать длительное время, особенно при поддержании оптимального значения pH 5. Лишь после достижения концентрации фосфитов 85 г/л в растворе появляется белый осадок. Средняя скорость никелирования за 8 часов работы, при условии корректирования данного раствора составляла около 15 мкм/ч. В случае, когда вместо уксуснокислого натрия применяли яблочную кислоту (30—35 г/л), раствор оставался прозрачным и работоспособным даже при концентрации фосфитов 200 г/л. Отмечалось также увеличение скорости никелирования. [c.12] Стабилизаторы растворов. Они предназначены для обеспечения того, чтобы максимальное количество находящегося в растворе металла было использовано в качестве покрытия на деталях, а образование покрытия в объеме раствора или на стенках ванны было сведено к минимуму или вовсе исключено. Критерием, определяющим стабильность растворов, является отношение веса нанесенного на детали покрытия к общему весу никеля, т. е. к сумме весов покрытия и порошкообразного никеля в ванне. Действие стабилизаторов основано на том, что они изолируют фосфиты от взаимодействия с раствором. В качестве стабилизаторов обычно применяют каталитические яды в малых количествах (1 часть на 1 млн. частей раствора). Они адсорбируются предпочтительно на образующихся в ходе реакции частицах коллоидного размера, препятствуя их превращению в центры кристаллизации, на которых бы осаждался никель тем самым предотвращается разложение раствора. Стабилизаторами могут быть сульфид свинца, тиомочевина, тиосульфат натрия, хромат свинца, сульфид висмута и др. Для снижения пористости покрытий рекомендуется вместе с хроматом свинца вводить в раствор тиосуль т натрия. [c.13] Примечание. При отсутствии РЬ скорость процесса 4,59-10 мг/см -мин время до образования порошка в объеме 16 мин, по истечении 60 мин образцы становятся полублестящими гладкими. [c.14] Стабилизаторы существенно (до 50—60%) повышают скорость осаждения покрытий и сокращают расход гипо-фосфита. Так, при введении в раствор хромата свинца совместно с тиосульфатом натрия скорость процесса возрастала с 10 до 14,5—17,5 мкм/ч, а расход гипофосфита на 1 г покрытия снижался более чем вдвое с 11,7 до 5,0—5,7 г. [c.15] В табл. 3 приведены данные, характеризующие стабильность раствора и скорость осаждения покрытия в зависимости от концентрации ионов свинца в растворе, содержащем, г/л сернокислый никель — 26, гипофосфит натрия — 10 янтарнокислый натрий— 10 хлористый натрий — 5 pH 4,6. [c.15] Кривые на рис. 6 показывают, что при pH 2,5 осаждения покрытия не происходит. [c.15] С ростом pH возрастает и скорость никелирования, хотя увеличивается и склон-ностьраствора к разложению. [c.15] . Латунь. Платина Золото Серебро. [c.18] Природа покрываемого металла сказывается и на скорости образования покрытия. Так, например при никелировании образцов из различных сталей в растворе, содержащем, г/л хлористый никель — 21, гипофосфит натрия — 24, уксуснокислый натрий — 10, pH 5, скорость никелирования на различных сталях различна. После того как на образцах уже имеется никель-фосфор-ный слой, скорость никелирования выравнивается, имея одинаковую величину на всех сталях. [c.18] Наложение ультразвукового поля. При использовании кислого раствора (состав, г/л хлористый никель — 17, гипофосфит натрия — 20, уксуснокислый натрий —8) и наложении ультразвукового поля мощностью свыше 10 Вт/см и частотой 1000 кГц скорость процесса достигала 60 мкм/ч, в то время как без этого воздействия она составляла лишь 10—12 мкм/ч. С понижением температуры скорость никелирования и в условиях наложения ультразвукового пол уменьшается, однако даже при 50° С она составляет 15—18 мкм/ч. Стабильность растворов с более высокой концентрацией компонентов несколько снижается. Никелирование в щелочном растворе при наложении ультразвукового поля в диапазоне частот 76— 800 кГц и мощности 0,9 Вт/см не выявило его влияния на скорость реакции. [c.20] Влияние электромагнитного поля на скорость никелирования и свойства получаемых при этом покрытий подробно рассматриваются в специальном разделе. [c.20] Периодическое корректирование кислых растворов ги-пофосфйтом позволяет увеличить выход никеля на 6— 12% (табл. 8). Одновременное корректирование кислых растворов солями никеля и гипофосфитом не дает существенного повышения выхода никеля по сравнению с корректированием одним лишь гипофосфитом. [c.23] Другими веществами, способными улучшить работу кислых растворов, являются сульфид свинца, аллилчеп (спиртовая настойка из лука и чеснока) и малеиновый ангидрид (С4Н2О3). Образуя растворимые соединения с никелем, они препятствуют его выпадению в осадок и предотвращают разложение раствора, способствуя более длительному его использованию при корректировании. [c.24] Хлористый никель. . . Сернокислый никель. . Уксуснокислый никель Гипофосфит натрия. . . Гипофосфит кальция . Уксуснокислый натрий Уксусная кислота (мл/л) Гликолевокислый натрий Лимоннокислый натрий Малеиновый ангидрид Янтарная кислота. . [c.28] Я нтарнокислый натрий Молочная кислота Сульфид свинца (мг/л) Яблочная кислота. . Серная кислота (мл/л) pH. [c.28] Скорость осаждения покрытия, мкм/ч. [c.28] Хлористый никель (Сернокислый никель. . [c.34] Вернуться к основной статье