Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Механизм гальванического сернокислого никелирования

Гальванические покрытия

  1. Главная &nbsp / &nbspУслуги &nbsp / &nbspГальванические покрытия

Гальваническое покрытие – это металлическая пленка толщиной от нескольких долей микрона до десятых долей миллиметра, наносимое на поверхность не металлических и металлических изделий методом гальваники для придания им твердости, износостойкости, антикоррозийных, антифрикционных, декоративных свойств.

Изменение характеристик поверхностных слоев не металлических и металлических изделий приобретает все большую актуальность. Современные требования к надежности оборудования при увеличении нагрузок на него, необходимость в защите металлических деталей от агрессивных сред и очень высоких или, наоборот, низких температур приводят к возрастающему интересу всех областей промышленности к применению гальванических покрытий.

Применение гальванических покрытий

Более всего гальванические покрытия находят применение в автомобилестроении, строительстве , авиационной, радиотехнической и электронной промышленности. Но эстетичный вид и большая цветовая гамма вместе с защитой от неблагоприятного внешнего воздействия приковывают внимание и дизайнеров помещений, например, при отделке ручек дверей, мебели и карнизов, деталей интерьера и экстерьера. Тонкие (от 2-6 до 12-20 микрон) и прочные слои хромовых и никелевых гальванических покрытий увеличивают срок службы и улучшают качество бытовых,медицинских, штамповочных и прессовых инструментов, деталей узлов трения.

Виды гальванических покрытий

Покрытия применяемые в гальванике очень разнообразны. При выборе следует учитывать назначение и материал детали, условия эксплуатации покрываемого изделия, назначение и необходимые свойства покрытия, способ его нанесения, допустимость контактов сопрягаемых металлов и экономическую целесообразность применения гальванического покрытия.
Гальванические покрытия могут обеспечивать повышенную коррозионную стойкость (оцинкованием, хромированием, лужением, свинцеванием), износостойкость трущихся поверхностей (хромированием, железнением), защитно-декоративную функцию отделки поверхности (меднением, никелированием, хромированием, серебрением, золочением, анодированием). Гальванические покрытия изделий из полимеров, оргстекла, пластика или композита применяются для придания эстетичного вида, увеличения прочности поверхности изделия, приданию деталям электопроводящих свойств.

ООО «Уралпроминжиниринг» предлагает следующие услуги по нанесению защитного слоя металла:

Хромирование

Данный вид обработки увеличивает твердость металлических изделий, сопротивление механическому износу и высоким температурам, придает декоративный вид и светоотражающие свойства. Сами по себе хромовые гальванические покрытия достаточно пористые, поэтому чаще для предотвращения коррозии на изделие наносят несколько слоев, например, медь-никель-хром или никель-медь-никель-хром. Аноды при хромировании используют свинцовые. Свойства хромовых гальванических покрытий сильно зависят от концентрации и температуры электролита, плотности тока. Например, при температуре электролита 35-55 ºС покрытие будет блестящим, при 55-80 ºС — молочным, ниже 35 ºС — матовым. Меняя состав электролитов, можно получить декоративное покрытие (от темно-голубого цвета до темно-синего и даже черного) или износостойкое для обработки деталей двигателей, редукторов и других механизмов.

Цинкование

Цинкование может быть щелочным, слабокислым, цианистым. Цианистое цинкование в последнее время не применяеться в виду его вредности. Цинк хорошо сцепляется с поверхностью других металлов, а со временем на цинковом покрытии образуется тонкая пленка окислов, обладающая прекрасными защитными свойствами. Нанесение цинкового гальванического покрытия с использованием бесцветного и радужного хроматирования обеспечивает изделиям красивый вид и защиту от различных видов коррозии и механических воздействий.

Кадмирование

Все еще широко применяется для защиты поверхности металлов, хотя в последнее время оно начинает заменяться более дешевым и доступным, и менее вредным цинкованием. По стойкости к атмосферным и химическим факторам между этими металлами нет большой разницы. Для кадмирования изделий применяются, как правило, цианистые электролиты.

Меднение

Данный вид покрытия металлических изделий производят в декоративно-защитных целях, для улучшения приработки трущихся деталей, уплотнения зазоров, восстановления изношенных поверхностей и защиты инструмента от искрообразования, а также для создания на поверхности металла токопроводящего слоя с малым сопротивлением. При меднении используются кислые, цианистые или щелочные нецианистые электролиты.

Никелирование

Никелированию подвергаются преимущественно изделия из стали и сплавов, а также меди, латуни, цинка для защиты от коррозии, повышения износостойкости деталей, в защитно-декоративных целях, а также для формирования промежуточного слоя при многослойных покрытиях. Никелевые гальванические покрытия отличаются красивым внешним видом, стойкостью к атмосферным воздействиям, легкостью нанесения на металлические изделия. Для получения матовых и блестящих никелевых покрытий без дополнительной полировки используют разные гальванические ванны. Электролиты для никелирования бывают сернокислые матовые, сернокислые блестящие и редко применяемые в гальваностегии сульфаматные.

Железнение

Железнение как гальваническое покрытие распространено очень мало. Главным образом оно используется в полиграфической промышленности для покрытия матриц, а в последнее время также при окончательной обработке деталей машин или при ремонте изношенных инструментов. Кроме того, этим способом можно приготовить особо чистое железо для физических и химических исследований. Основным элементом электролита является сернокислое или хлористое железо.

Латунирование

Латунирование – это нанесение на поверхность металлических (главным образом стальных) изделий слоя латуни толщиной в несколько мкм (примерный состав: 70 % меди и 30 % цинка). Применяется для защиты изделий от коррозии, для обеспечения прочного сцепления стальных и алюминиевых изделий с резиной при горячем прессовании, для создания промежуточного слоя при никелировании или лужении стальных деталей (что более эффективно, чем непосредственное покрытие никелем или оловом). Латунирование — один из способов повышения антифрикционных свойств титана и его сплавов.

Лужение

Лужение приобретает в промышленности все большее значение, благодаря стойкости олова к коррозии. Применяется чаще всего к железным и стальным деталям.

Гальванические покрытия из драгоценных металлов и их сплавов широко применяются при заключительной обработке ювелирных изделий для придания им определенного цвета, тона и блеска, создания цветовой гармонии при изготовлении изделий с драгоценными камнями, коррозионной защиты, повышения прочности и твердости. При золочении из экономических соображений пользуются нерастворимыми (угольными, платиновыми или стальными) анодами. Наилучшими свойствами обладают гальванические покрытия из золота, серебра и их сплавов, полученные из цианистых электролитов, содержащих свободный цианистый калий. Однако при этом возникают проблемы с утилизацией промывных вод и отработанных электролитов, которые содержат свободные цианиды, не говоря уже про особые меры предосторожности в процессе получения самих гальванических покрытий. Покрытия, нанесенные с использованием нецианистых электролитов (гексаферроцианидных, роданидных, йодидных, пирофосфатных при серебрении и трилонатных, сульфитных, тиосульфатных, триполифосфатных при золочении) не требуют столь строгих мер по соблюдению экологической безопасности, но дают матовые гальванические поверхности и требуют дополнительной полировки, поэтому применяются на изделиях относительно простой конфигурации. В связи с этим сейчас в промышленности уделяют особое внимание разработке новых полностью бесцианистых электролитов для нанесения блестящих гальванических покрытий.

Никелирование в Нижнем Новгороде

Смотрите также:

  • Алмазоподобное покрытие (1)
  • Анодирование алюминия (4)
  • Анодное оксидирование (2)
  • Голубое травление
  • Горячее цинкование (1)
  • Золочение (1)
  • Медирование (3)
  • Никелирование (5)
  • Олово-висмут (2)
  • Пассивирование (2)
  • Платинирование
  • Родирование
  • Серебрение (1)
  • Фосфатирование (3)
  • Химико-механическая
  • Химическое оксидирование (3)
  • Хромирование (4)
  • Цинкование (6)
  • Электродуговая металлизация
  • Электрохимическая полировка (1)
  • info@giada.pro
  • +7 831 282-82-70
  • sg@alpha-brakes.com
  • +7 916 794-92-20
  • +7 499 340-22-25
  • ooo-modern@yandex.ru
  • +7 905 626-53-59
  • ptkgurfin@gmail.com
  • +7 920 689-98-53
  • tehno@invetor.ru
  • +7 911 822-99-57

Никелирование в Нижнем Новгороде

Как легко догадаться, это покрытие поверхностей и предметов слоем никеля, в целях защиты от разных вредных воздействий. Толщина слоя может быть разной, как и сопутствующие свойства. Никелирование по умолчанию выполняется для металлических изделий: так можно покрывать сталь, множество других металлов и сплавов, в т.ч. цветных и редких. Есть и технологии по нанесению слоя никеля на неметаллы: стекло, керамику, полимеры.

Никелирование в Нижнем Новгороде защищает от:

  • коррозии;
  • контакта с агрессивными химикатами;
  • последствий постоянного нахождения во вредных условиях.

А еще это покрытие красиво выглядит, поэтому нередко его наносят для эстетичности.

Качественно нанесенный слой способен защитить изделие даже при полном погружении в химический раствор. Основных способов нанесения никеля два: т.н. гальванический и химический. Практикуется это уже больше века — первый подходящий для промышленного применения электролит обнаружили в 1916 г.

Что собой представляет никелирование в наши дни?

Это один из востребованных способов защиты изделий. Качество исполнения регламентируется разными стандартами. Для эстетики актуально не просто никелирование в Нижнем Новгороде, а дополнительные эффекты — к примеру, глянец или матовый вид. Большей популярностью пользуются глянцевые изделия. Так, с предварительным омеднением достигается нужный эффект и это позволяет обойтись без полировки предмета, т.е. удешевить и ускорить техпроцесс в целом. А если надо еще больше блеска, в материал самого покрытия добавляются специальные вещества.

Никелирование металлических изделий в подавляющем большинстве случаев выполняется гальваническим методом, с сернокислым электролитом. Это технически сложный вариант, энергоемкий, требующий высокой квалификации персонала. Заготовки предварительно обезжиривают, промывают, сушат, а потом подключают к катоду и погружают в емкость с электролитом, где пластины никеля уже есть на аноде — так формируется слой покрытия.

Практика подтверждает, что это покрытие хорошо проводит электроток, отличается твердостью и устойчивостью к износу. Но может потрескаться от сильного удара, а при некачественном исполнении отслаивается и даже смывается. Никелирование повышает долговечность изделий и не исключает возможность сварки.

Воспользуйтесь формой заказа на нашем сайте для поиска высококвалифицированных специалистов по никелированию в Нижнем Новгороде.

Никелирование. Применение никелевых анодов и катодов при нанесении покрытий

Статья «Никелирование. Применение никелевых анодов и катодов при нанесении покрытий» рассказывает о процессе никелирования, в результате которого на поверхность какого-либо изделия наносится тонкий слой металла никель. Рассмотрены 2 способа нкелирования: гальваническое и химическое.
Читать еще:  Улучшаем свойства стали нитроцементацией

Никелирование

Никелированием называют обработку поверхностей путем их покрытия слоем никеля. Обычно никелевыйслой имеет толщину, варьируемую в пределах от 1 до 50 мкм. Никелированию подвергают, главным образом, стальные, а также другие металлические поверхности: медные, цинковые, алюминиевые, иногда молибденовые, марганцевые, вольфрамовые, титановые и поверхности металлов.

Существует и практикуется также никелирование неметаллических поверхностей – в частности, полимерных, стеклянных, керамических и т.д.

Никелирование отличается целым рядом преимуществ. С его помощью удается эффективно защищать поверхность от воздействия атмосферной коррозии, растворов органических кислот, солевых и щелочных сред. Кроме того, никелированная поверхность имеет эстетичный внешний вид, являясь блестящей и гладкой на ощупь. Положительным фактором здесь является также и то, что как никель, так и его соединения совершенно безопасны в экологическом отношении.

Известны два наиболее распространенных метода, посредством которых осуществляется никелирование. Это никелирование гальваническое (электролитическое) и никелирование химическое. Рассмотрим каждый из них несколько более подробно.

Никелирование гальваническим методом

Для начала вспомним описание процесса электролиза, известного каждому по школьным учебникам физики.

Итак, электролиз представляет собой процесс упорядоченного движения в электролитах положительно и отрицательно заряженных ионов, происходящий под воздействием постоянного тока в электрическом поле, создаваемом между положительным (анод) и отрицательным (катод) электродами, соединёнными с соответствующими полюсами источника электроэнергии. При этом катионы (положительно заряженные ионы металлов, водорода, аммония и др.) — устремляются по направлению к катоду, анионы же (несущие отрицательный потенциал ионы гидроксильной группы и кислотных остатков) — движутся в сторону анода. В результате на поверхности анода происходит реакция электрохимического окисления, а на катоде – реакция электрохимического восстановления частиц химических элементов. Иными словами, ионы металла оседают на катоде, образуя металлическое покрытие. Анод, в свою очередь, постепенно растворяется.

Процесс гальванического никелирования происходит в полном соответствии с вышеописанными закономерностями, включая в себя ряд технологических операций: химическое обезжиривание при помощи органического растворителя, декапирование (декапирование — обработка поверхности металлов для удаления грязи, ржавчины, окалины и окислов), промывку в холодной, а затем в горячей воде, сушку, и, наконец, непосредственно никелирование в специальных гальванических ваннах, чаще стальных, имеющих кислотостойкую футеровку.

Методом гальваники осуществляют никелирование поверхностей из стали либо сплавов меди, цинка, алюминия и др. В частности, данный вид никелирования используется при изготовлении химической аппаратуры, медицинских инструментов, деталей декоративной отделки автомобилей, а также конструктивных элементов, эксплуатируемых в условиях сухого трения. Благодаря использованию новейших технологий сегодня методом гальваники производят и никелирование неметаллических поверхностей. Распространены два вида никелевых покрытий – неглянцевые (матовые) и глянцевые.

Существует множество разновидностей электролитов для гальванического никелирования, хотя в промышленных целях наиболее часто применяют электролиты сернокислые. Качество никелевых покрытий, нанесенных гальваническим методом, контролируют по их толщине, внешнему виду, а также на отсутствие пор и прочность сцепления с базовой никелируемой поверхностью.

Электроосаждение никеля всегда сопровождается значительной анодной и катодной поляризацией (поляризация электрохимическая — отклонение потенциала электрода от равновесного значения), на интенсивность которой влияют как состав электролита, так и режим ведения самого процесса. Поляризация негативно влияет на процесс никелирования.

Анодную поляризацию удается предотвратить путем введения в электролит ионов Cl, которые, разряжаясь на поверхности анода, растворяют образующуюся на ней пассивную пленку окислов. Однако следует помнить, что чрезмерная концентрация в электролите ионов Cl способствует увеличению растворимости анода, что приводит к повышению pH в катодном пространстве и дестабилизирует работу ванны.

Некоторые типы никелевых анодов подвержены пассивации – образованию на поверхности анода тонкой пленки окисла, имеющей высокое электрическое сопротивление и уменьшающей концентрацию ионов никеля в прикатодном пространстве, что приводит к снижению скорости процесса вплоть до его полного прекращения. Существуют марки никеля, которые не подвержены пассивации, например, НПАН.

Наряду с электроосаждением самого никеля, на никелевых катодах из кислых растворов выделяется также водород, способствующий повышению pH в прикатодном пространстве, и, как следствие, образованию в нем чрезмерной концентрации основных солей. В результате никелевое покрытие может стать недопустимо хрупким и шероховатым, утрачивая свои прочностные и декоративные свойства.

Вместе с тем, при увеличении кислотности электролита наблюдается снижение его рассеивающей способности и выхода по току, вследствие того, что восстановление водородных ионов сопровождается высоким расходом энергии. Вот почему при никелировании гальваническим методом столь важен постоянный контроль pH электролита и поддержание данного параметра в строго фиксируемом диапазоне значений от 4,0 до 5,5. Для обеспечения требуемой технологической чистоты никелевые электролиты подвергаются непрерывной фильтрации, селективной и регулярно химической очистке.

Процесс гальванического никелирования весьма сложен, энергоемок и требует немалого количества расходных материалов. Залогом качества здесь является неукоснительное соблюдение технологии, наличие всех необходимых для проведения никелирования условий, верно рассчитанная сила тока, постоянная корректировка химического состава электролита и многие другие определяющие факторы.

Никелевые катоды и аноды

Подлежащие никелированию детали укрепляются на катоде. Как никелевый катод, так и никелевый анод чаще всего имеют вид листа (пластины), изготавливаемого согласно ГОСТ 2132-90 и утвержденным для каждой конкретной ситуации технологическим условием (ТУ).

Для гальванического никелирования применяются аноды, изготавливаемые из чистого катодного никеля, который, в свою очередь, также получают методом электролиза. Это так называемый электролизный катодный никель марки Н-0, марки Н-1 и Н-1у, а также марки Н-2 и т.п. При этом, например, в никеле марки Н0 содержится как минимум 99,99 % (Ni+Co), а в никеле марки Н2 — как минимум 99,8 % (Ni+Co). Катодный никель (никелевые катоды) получают с помощью электролиза из пластин анодного никеля, который содержит 88-92% Ni и до 17 примесей. В этом процессе пластина анодного никеля является анодом, который выделяет ионы никеля. Данные ионы оседают на катоде, образуя тем самым чистый катодный никель (никелевый катод), который в зависимости от марки может содержать до 99,99% никеля. В процессе никелирования листы катодного никеля (никелевые катоды) становятся анодами — они растворяются, выделяя при этом ионы никеля, которые оседают на поверхности предмета, подвергающегося никелированию.

Для изготовления анодов используют полуфабрикатный никель, получаемый методом электровакуумной плавки. Непосредственно аноды выполняют из никеля марок НПА1, НПА2 (никеля полуфабрикатного анодного, с содержанием никель + кобальт, соответственно, не менее 99,7 и 99,0%), а также марки НПАН (никеля полуфабрикатного анодного непассивирующегося, с содержанием никель + кобальт не менее 99,4%) (ГОСТ 492-2006).

Свойства никелевых катодов и анодов находятся в прямой зависимости от наличия в их составе тех или иных инородных примесей. В наибольшей степени механические и технологические характеристики ухудшают включения серы, цинка, сурьмы, висмута и свинца.

В целях стабильного функционирования и равномерного растворения никелевые анодные пластины подвергаются специальной термообработке с последующим приданием им ромбовидной либо эллиптической формы. Это позитивно сказывается на скорости растворения никеля и, как следствие, на качестве осадков, получаемых в ходе процесса.

Никелирование химическим методом

Наряду с электролитическим в промышленности широко применяется метод химического никелирования, в основу которого заложена реакция восстановлении никеля из различных водных растворов с применением химических восстановителей, главным образом гипофосфита натрия.

Осуществляют химическое никелирование в специальных ваннах из фарфора, стекла или эмалированного железа. Материалом для изготовления подвесок служит углеродистая сталь. Процесс химического никелирования может происходить в ваннах кислого и щелочного состава, а в качестве компонентов, используемых для химического восстановления никеля, применяют, главным образом, хлорид либо сульфат никеля сравнительно невысокой концентрации(

В последнее время все большее распространение получает нанесение химическим путем покрытия из сплава никель-бор с применением в качестве восстановителя таких содержащих бор соединений, как борогидрид натрия и диметилборат, обладающих, по сравнению с гипофосфитом, значительно лучшей восстановительной способностью.

Метод химического никелирования используют для покрытия слоем никеля поверхностей каких угодно конфигураций. Слою никеля, восстановленного химическим путем, присущи высокая твердость, коррозионная стойкость и сопротивляемость износу – неоценимые эксплуатационные качества, которые, к тому же, можно значительно оптимизировать за счет термической обработки (твердость никеля, осажденного химически, увеличивается до 8000 МПа после нагрева до температуры 400°С и выдерживания в данном режиме до 10-15 мин). Значительно возрастают при этом и показатели прочности сцепления с основной поверхностью.

Безусловным преимуществом нанесенных химическим путем никелевых покрытий является также их однородная толщина вне зависимости от геометрической конфигурации изделия. Еще одним важнейшим достоинством метода химического никелирования является непрерывность осаждения слоя, что делает возможным создание покрытий требуемой толщины. Впрочем, эти свойства в равной мере присущи всем процессам нанесения металлических покрытий методом химического восстановления, без использования электротока.

телефоны:
8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95

Никелирование

Никелевые покрытия применяют в качестве защитно-декоративной отделки металлических поверхностей и как промежуточный подслой перед нанесением других металлических покрытий. Никелевые покрытия обычно наносят на железо, медь, титан, алюминий, бериллий, вольфрам и другие металлы, и их сплавы.

Матовые никелевые покрытия имеет низкие декоративные свойства, но за счет того, что получаемые никелевые осадки не имеют посторонних включений, покрытия обладают исключительно высокими антикоррозионными свойствами. Блестящие никелевые покрытия обладают высокой твердостью и износостойкостью, но основными их недостатками является сильное наводороживание никелевого слоя и базового металла, а также большое количество примесей в получаемых осадках и повышенные значения внутренних напряжений со склонностью осадка к растрескиванию, и вследствие этого, понижение коррозионной стойкости. Но несмотря на все эти недостатки, метод получения зеркально-блестящих никелевых покрытий широко распространен, так как при его применении отпадает трудоемкая операция механического полирования поверхности и за счет использования высокой плотности тока, значительно повышается интенсификации гальванического производства и увеличивается скорость осаждения гальванического покрытия.

Читать еще:  Сфера и область применения бронзы. Где применяется бронза?

При гальваническом никелировании стали, никель может защищать основной металл от коррозии только при условии полной беспористости покрытия. Для получения беспористых никелевых осадков применяют многослойные покрытия, которые получают при последовательном осаждении никелевых покрытий из различных по составу электролитов (за счет того, что поры каждого слоя покрытия обычно не совпадают с порами последующего слоя, наносимого с использованием другого по составу электролита). Такие покрытия обладают более высокими защитными свойствами вследствие электрохимического взаимодействия отдельных никелевых слоев, входящих в такое комбинированное покрытие.

Для никелирования применяются растворимые никелевые аноды, высокой степени чистоты. Для стабильной работы анодов, т. е. для равномерного растворения анодов, их подвергают термообработке и придают эллиптическую или ромбовидную форму. Эти факторы сказываются на скорости растворения никеля и соответственно на качестве получаемых осадков.

Для блестящего никелирования используются кислые (к которым относятся сернокислые, хлористые, сульфаминовокислые и борфтористые) и щелочные электролиты (цитратные, тартратные и др.)

Наиболее распространение в промышленности получили сернокислые электролиты блестящего никелирования. Такие электролиты имеют различные составы и различные режимы работы ванн, что позволяет получать никелевые покрытия с различными заданными свойствами. Сернокислые электролиты весьма чувствительны к отклонениям от принятого режима работы ванн и к наличию посторонних примесей. Во время электролиза для некоторых электролитов необходимо выполнять непрерывное перемешивание, а для некоторых и непрерывное фильтрование. Поддержание постоянного рН электролита проводится путем добавления 3%-ного раствора гидроксида натрия или серной кислоты..

Состав сернокислого электролита никелирования:

Никель сернокислый (NiSO4)-250-300 г/л

Никель хлористый (NiСl2 ) -50-60 г/л

Температура электролита 45-55°С. pH раствора поддерживают на уровне-3,5-4,5. Средняя скорость осаждения никеля 20 мкм в час.

Вводом дополнительных компонентов в сернокислые электролиты никелирования можно получать электролиты с заранее заданными свойствами. Для получения твердых и износостойкий покрытий, применяют электролит, содержащий до 10% фосфора; благодаря чему, получаемые осадки обладают твердостью до 550 МПа. При нагревании до 300-400°С в течение одного часа, твердость покрытия возрастает до 1000-1200 МПА. А коэффициент трения у таких покрытий по стали и чугуну на 30% ниже, чем у хромовых покрытий.

Сульфаминовые электролиты позволяют получать осадки с наивысшей прочностью сцепления со сталью; а осадки получаются пластичные без внутренних напряжений. Из этих электролитов также можно получать никель с высокой скоростью осаждения.

Борфтористоводородные и кремнефтористоводородные электролиты применяются для скоростного осаждения никеля. Часто никель из таких электролитов наносят в качестве подслоя, например, при проведении процесса хромирования.

Черные никелевые покрытия применяются в оптической промышленности, в некоторых специальных отраслях машиностроения, а также для придания детали декоративного вида. Такие покрытия получаются при введении в никелевый электролит соли цинка. Но черное никелирование имеет такие недостатки, как низкая коррозионная стойкость, пластичность и прочность сцепления с покрываемыми деталями. Толщина наносимого никелевого покрытия обычно не превышает 0,5-0,7 мкм, поэтому предварительно на деталь наносится подслой меди или блестящего никеля.

Для увеличения твердости, стойкости к коррозии используется никель-кобальтовые покрытия/

Состав никель-кобальтового электролита:

Никель сернокислый (Ni SO4)-200 г/л

Кобальт сернокислый(CoSO4 ) -30 г/л

Натрий хлористый (NaCl)-15 г/л

Борная кислота (H3BO3 ) -25-30 г/л

Температура электролита 17-27°С, pH раствора-5,0-5,6. Средняя скорость осаждения 20 мкм в час. Получаемые покрытия обладают высокой химической стойкостью, обладают повышенным сопротивлением к механическому износу.

Химические никелевые покрытия из-за включения фосфора намного тверже никелевых покрытий полученных электрохимическим способом и приближаются по твердости к хромовым покрытиям. А предел прочности на растяжение у химического никеля даже выше. Электролиты химического никелирования используются для покрытия труб, стволов, различных сложно профильных деталей с глухими каналами и отверстиями, и т.д. Но в отличие от гальванического никеля, существенным недостатком является то, что раствор для химического никелирования не может длительно использоваться, т. к. в нем накапливаются продукты реакции и электролит скоро становиться непригодным для дальнейшего использования.

Осаждение химического никеля может производиться как из кислых, так и из щелочных растворов. Щелочные растворы отличаются высокой устойчивостью и простотой корректировки электролита. В этих растворах не наблюдается саморазряда, т.е. мгновенного выпадения порошкообразного никеля. При получении не качественного никелевого покрытия, его удаляют раствором разбавленной азотной кислоты.

Состав электролита химического никелирования:

Никель сернокислый (NiSO4)-20 г/л

Гипофосфит натрия (NaH2PO2)-10-25 г/л

Ацетат натрия (CH3COONa)-10 г/л

Температура электролита 88-92°С. pH раствора 4,1-4,3. Средняя скорость осаждения никеля 20 мкм в час

Неполадки при осаждении никеля и способы их устранения.

Установка химического никелирования УХН-200

Установка химического никелирования УХН-200 предназначе-на для химического никелирования деталей из сталей углеродистой и коррозионностойкой, алюминия, титана, меди и сплавов на их основе с многократным использованием раствора.

Установка обеспечивает покрытие деталей сложной конфигурации, не способствующих образованию газовых «пробок». В отверстиях, каналах, вырезах, на вогнутых участках глубоко-профилированных деталей толщина покрытия снижается на 50% в сравнении с наружными поверхностями.

В глухих отверстиях d5 — d12 мм и сквозных отверстиях d1,5 — d6 мм толщина покрытия нормируется на глубине одного диаметра.

Установка предназначена для эксплуатации в зонах умеренно холодного климата в по-мещениях с принудительной вентиляцией, климатическое исполнение УХЛ, категория разме-щения 4.

Технические характеристики

Производительность, м 2 /ч. 2,0

Скорость осаждения покрытия, мкм/ч (не менее). 15

Поверхность одновременно покрываемых деталей, м 2 , (не более). 2,0

Вес деталей, одновременно завешиваемых

на механизм качания, кг, не более. 20

Общий объём ванны, л. 300

Объем рабочей зоны, л. 200

Внутренние размеры рабочей зоны, мм:

Обогрев (через стенки). ТЭН

Контроль температуры (на стенках и в растворе). двухканальный

Температура раствора в рабочей зоне, град К ( 0 С). 363+2 (90+2)

Время разогрева раствора до рабочей температуры, мин. 60

Объём бака корректировочного, л. 50

Подача корректировочного раствора. насос

Подача раствора аммиака. капельница

Максимальные габариты покрываемой детали, мм. 850х400х320

напряжение переменного трехфазного тока частотой 50 Гц, В. 380 ±38

давление технического водопровода, МПа (не менее). 0,1

потребляемая мощность, кВт, не более. 24

Габариты, мм. 1600х1200х1350

Габариты ванны-реактора, мм. 1000х500х650

Масса установки, кг, не более. 300

1. Рабочая зона расположена в верхней части ванны-реактора

на глубине от 40÷50 до 450 мм.

2. Вытесненный габаритной деталью из ванны-реактора раствор удалить до отметки 40÷50 мм от верхнего края.

3. Детали с габаритными горизонтальными плоскостями покрывать без качания.

4. Допускается на время, не превышающее 10 мин., снижение температуры не более чем на 7оС (при загрузке деталей).

5. В процессе никелирования деталей рабочий раствор корректировать добавлением расходуе-мых компонентов (никеля сернокислого, гипофосфита натрия, тиомочевины). Раствор может использоваться до накопления в нем фосфита натрия (продукта окисления гипофосфита на-трия) в количестве 200 г/л.

После этого раствор должен удаляться из установки в очистные сооружения цеха.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Установка химического никелирования включает в себя модуль химического никелирования, шкаф управления и бак для корректировочного раствора.

Модуль химического никелирования собран на сварном каркасе с регулируемыми опорами. Внутри каркаса размещена ванна-реактор, в которой производится никелиро-вание деталей. Верхняя часть ванны-реактора нагревается ТЭНами, установленными в алюминиевых плитах. Температура нагрева регулируется термодатчиком. Нижняя часть ванны-реактора имеет водяную рубашку для охлаждения раствора и штуцер для слива раствора.

В нижней части ванны-реактора помещен катод анодной защиты (анодом является корпус ванны) и полипропиленовая решетка для улавливания случайно упавших в ванну деталей. В верхней части каркаса закреплен механизм качания, на рейки которого подвешиваются детали. Механизм качания приводится в движение мотор-редуктором с эксцентриком на выходном валу. Подвижные детали механизма качания ограждены кожухами. Кожух является одновременно коробом бортового отсоса. На кожух устанавливается крышка, предохраняющая раствор от испарения и загрязнения атмосферы цеха.

Снаружи ванна-реактор закрыта боковыми панелями

В верхней части ванны закреплены: штуцер подачи аммиака, штуцер подачи корректировочного раствора и датчик уровня жидкости.

Автономно установлены: емкость для корректировочного раствора с насосом, емкость для жидкого аммиака, электрошкаф.

Залитый в ванну-реактор раствор (в объеме 298 + 2 литров) нагревается в рабочей (верх-ней) зоне до 363К (90оС). Глубина рабочей зоны 450 мм. Вниз от рабочей зоны температура раствора понижается и на расстоянии 100. 130 мм от дна ванны не превышает 313К (40оС). Ох-лаждение нижней части ванны производится водопроводной водой.

В нагретую до рабочего режима (90 + 2ºС) ванну завешивают приспособления с покры-ваемыми деталями. Приспособления укладывают на рейки механизма качания. На реле времени устанавливают необходимое время работы установки (с учетом скорости покрытия 15 мкм/час) и включают механизм качания. При этом начинает работать реле времени. Подача корректировочного раствора и аммиака осуществляется вручную. Покачивание деталей при никелировании обеспечивает перемешивание и обновление рабочего раствора, помогает срывать с поверхности деталей пузырьки выделяющегося водорода и сбивать твердые частицы, присутствующие в растворе, которые осаждаются в нижнюю охлаждаемую часть ванны–реактора, что предотвращает отравление рабочего раствора.

Читать еще:  Золочение часов всех видов (наручных, настенных, напольных и т.д.)

Анодная защита предотвращает осаждение металлического никеля на стенках ванны.

Случайно упавшие в ванну или сорвавшиеся с подвесок металлические детали задержи-ваются полипропиленовой решеткой, предохраняющей стенки и дно ванны от соприкосновения с деталями.

По истечении установленного времени работы, реле времени отключает механизм кача-ния и включает световую сигнализацию окончания цикла.

автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.03, диссертация на тему: Химические и гальванические способы нанесения функциональных покрытий на изделия радиоэлектронной техники

Автореферат диссертации по теме «Химические и гальванические способы нанесения функциональных покрытий на изделия радиоэлектронной техники»

кззочгркАсскиа госудАРствгннуа тЕХьичЕскиа

4 / *взах ржвпюси

КУРНОСКИН ГЕННАДИЯ АЛЕКСАНДРПЕИЧ

Х1ТО1ЧЕ001Е И ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ СГССОТЫ НЯКЕСЕНИЯ вУНХЦСНАЛЬНЫ* ПОКРЫТИЯ НА ИЗДЕЛИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

03.17.03 — Электрохимические п»сивзадетая

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора техническим наук

Работа выполнена в Нижегородском огдзнв Трудового Красного Знамени политехническом института

доктор цинических наук, профессор

доктор технических наук« профессор

доктор *№в%ческиж наук, профессор

Бадудая организация . ЛИЛО

3. Курноскин Г.Д., Злеров З.К. О, катодном выделении золота из иглноауратных электролитов // Изв.вузов. Химия и хкл.технология. 1974. 3 5. С.728-730. ‘ а

4. Курноскин Г.А., Флеров В.Н. Оптимизация анодного режима в кислых цианоауратных электролитах золочения // Защита металлов. 1977. JS 2. С.243-245.

5. Механизм выделения золота из кислых цианоауратнкх злектроли-

. тов химического золочения с гипофосфитои н качестве воестано—вителя / И.В.Белова, З.А.Дьяконов, Г.А.Курноскин и др.// Йяс. вузов. Химия и хим. технология. 1977. J3 4. С.533-025.

6. Осаядениз золота из кислого электролита химкчзского золочения, содержащего тиомочевину и дихлорид кобальта / В.А.Дьяхеноз, В.А.Плохоз, Г.А.Курноскин и др.// Прикладная электрохимия. Казань, 1977. Вья.б. С.42-44.

7. A.c. 574819. Способ избирательной металлизации корамячгекггх изделий /Г.А.Курноскин: В.А.Д&яКОНОЗ, В.’А.Плохов и др. 1S77.

8. A.c. 636927. СССР. Способ избирательной металлизации керамических изделий/ В.А.Плохов, З.А.Дьяконоз, Г.А.КуЕНОсяия и др. I97U,

9. Осаядение золота из железосинеродкых растворов хкмкческсго зо-

лочения /Г.А.Курноскин, В.А.Плохов, В.А.Дьяконов и до. // Электронная техника. Сер.7. 1980. * 5 (102). C.9-IC.

10. Курноскин Г.А., Дьяконов В.А., Флеров В.Н. Осаждение золота из гидразкнного электролита химического золочения // Изв.вузов. Химия и хкм. технология. 1980. W 6. С.742-744.

11. A.c. 786381, СССР. Раствор химического золочения /Г.А.Курноскин, В.В.Исаев, В.Н.Флеров и др. — 1980.

12. Исследование кинетических затруднений процесса химического золочения в кислых растворах с гидразинным восстановителем / Г.А.Курноскин, В.В.Исаев, В.Н.Флеров и др.// Изв.вузов. Химия и хим.технология. 1980. К II. C.I40I-I4C4.

13. Осаждение золота из гидразкнного раствора химического золочения на локально-металлизированные корпуса ИС./А.Н.Ыосквичев, Г.А.Курноскин, В.И.йлеров и др./ Электронная техника. Сер.7. i960. X 5 (102). C.I0-1I. .

14. Влияние добавок сульфата келеза (П) на физико-механические характеристики золотых покрытий, химически осажденных из кис-яих гидразин-цитратных растворов./ А.Н.Ыосквичев, Г.А.Курноскин, В.Н.Флеров и др.//Электронная техника. Сер.7. i960. X 5 (102). С.40-49. ‘

15. Курноскин Г.А., Дьяконов’В.А., Флеров В.Н. Осаждение золота из гидразинного электролита химического золочения // Изв.вузов. Химия и хим.технология. 1980. # 6. C.76I-763.

16. Курноскин Г.А., Москвичев А.Н., Флеров В.Н. Экономические предпосылки замены гальванического способа золочения интегральных схем на химический //Теория и практика электроосак-дения металлов и сплавов. Пенза, i960.

17. Изучение затруднений катодной стадии процесса химического зо-лочения./А.Н.Москвичев, Г.А.Курноскин, В.В.Исаев и др. // Электронная техника. .1981. * 7. С. 1058-1061.

18. Ыосхвичев А.Н., %рноскин Г.А., Флеров В.Н. Исследование кинетики вцяеления золота из гидраэинноцитратного раствора химического золочения,// IjypH. прикл.химии. 1981. »9. С.2150-2153.

19. Плохов A.B. , Прусов Ю.В., Курноскин Г.А. Химическая металлизация деталей из каталитически неактивных металлов и сплавов// Тез.докл. У1 Всесосзн.конф. по электрохимии, 21-25 июня 1962. М., 1982. C.2U7.

20. Влияние подслоя никель-фосфорного сплава на свойства золотых

покрытнй^/А.Н.Москвичев, Г.А.Курноскин, D.B.Прусов и др.// . Новое в теории и технологии электроосаждения и.анодного окисления металлов. Челябинск, 1982. С.45.

21. Влияние материала основы на кинетику выделения золота в гид’ разинных растворах химического золочения./ А.Н.Москвичев,

Г.А.Курноскин, В.Н.Флеров и др.// Изв.вузов. Химия и хим. технология. 1982. № 9. C.II04-II07.

22. A.c. 1042358, СССР. Раствор для химического золочения/ Г.А.Курноскин, В.В.Исаев, В.Н.Флеров и др. 1983.

23.» Взаимодействие компонентов раствора химического золочения с гидраэинным восстановителем,/ А.Н.Иасквтев, Г.А.Йурноскгяг,

A.И.йинкельптейн и др.// Изв.вузов. Химия и хим.технология. 1983. № I. C.I25-I26,

24. A.c. 1060520, СССР. Электролит для осаждения покрытий из сплава никель-индий./ Г.А.Курноскин, Л.Г.Ноеикоз, А.Н.Москвичоз

25. Исследование выделения золота в области потекциалоз хгличс-е-кого золочения электроотрицательных металлов./ Г.А.Кугггсскин,

B.Н.Флеров, Ю.М.Тюрин и др.// Изз.вузов. Химия и хал.тгхиозо-гия. 1983. & 12. С.1457-1459.

26. Регенерация золота из отработанных кисли: растпороп, химического золочения./ Т.Д.Сулимоза, А.Н.Москвичей, Г.А.Курноскин и до.// ^рн’.приХл.химии. 1983. II. С.25еб-25еЗ.

27. Курносккн Г.А., Москвичей А.Н., Олегов В.Н.’ Химическое золочение в цитратных электролига:-:.// Электродная те/лика. Сер.7.

28. A.c. I22038I, СССР. Способ, химической металлизации.-/А. Н.^оск-вичез, Г.А.Курноксш, В.А.Рогошг и др. 1985.

■29. Механизм выделения- золота из гидразинного раствора химического золочания./Г.А.Курносккн, А.Н.УосхвкЧзз, A.D.Рождественский’ и Др.// .^н.прикя. химия. 1985. !? 10. С.2253.

30. Курнсскин Г.А., Флеров В.Н., Шульпин Г.П. Химическое золочение з электронной техника // Обзоры по электронной технике. У., 1926. — 40 с.

31. Исследование состава катодной пленки на золоте з слабокислом раствора дицкгноаурата кялия./Р.А.Курноскин, А.Н.Носкпжз, В.Н.Флеров к др. // Иэо.зузоз. Химия и хим.технология. ISüS. I? I. С.77-79.

32. Курносккн Г.А., Рождественский А.О., Флеров В.Н. Влияние ви-

да никель-содержащей основы на парциальные анодные процессы в гидразинно-цитратном растворе// ¿урн.прикл.химии. 1986. Р 10. С.2728-2730.

33. Механизм катодного выделения золота из раствора дицианоаурата калия./Г.А.Курноскин, А.Н.Москвичев, В.Н.Флеров и др.//Электрохимия. 1986. Jf- 6. С.II24-II26.

34. А.с. 1267606, СССР. Способ извлечения золота из отработанных электролитов химического золочения с помощью активированных угл«й./Г.А.Курноскин, В.Н.Флеров, А.Н.Москвичев и др. 1У86.

35. Курноскин Г.А., Рождественский А.О., Москвичев A.Ii. Извлечение золота из отработанных электролитов химического золочён»«, с помощью активированных’yiviefl.//Электронная техника. Сер.7.

К 1(140). 1987.. С.81-62.. .

36. Оптимизация электролита для нанесения сплава никель-индий./ Л.Г.Новиков, Г.Л.Шульпик, Г.А.Курноскин и др.// Электронная техника. Сер.7. 1987. Jf Ш40). С.ВЗ-64.

37. Некоторые свойства электролитических -покрытий сплавом никель-индий./Л.Н.Новиков, Г.Л.Шульпин, Г.А.Курносккн и др.//Элект-.роНная техника. Сер.7. 1987. fc HI40). С.40.

38. Курноскин Г.А., ‘Рождественский A.D., Ыосквичев А.К. Влияние термообработки на свойства химически осажденных золотых покрытий// Электронная техника. -Сер.7. 1987. >,’•Ii 140). С.79-60.

39. Оптимизация состава гилсфосфитного раствора никелирования *

ДЛЯ Получения ТОЛСТОСЛОЙНЫХ ЗОЛОТЫХ ПОКрЫТИЙ./Г.А.КУРНОСКИН, А.Н.Москвичев, А.О.Рождественский и др.// Зздита металлов. 1987. ir 4. С. 155-166.

40. Парциальные анодные процессы в гидразинно-цитратных растворах на сплавах никеля./Г.А.КУРнс ?кин, В.Н.С-леров, А.и. Рождественский и др.//Изв. вузов. Химия и хим.технология. 1967. Ь’ 4.

41. Курноскин Г.А., Крайнов В.В., Гальваническое осаждение сплава слово-золото из цитратного электролита // Электронная техника. Сер.7. 1.» I. 19Ь7. С.85.

42. A.c. I426I37, СССР, Способ приготовления.гидразинно-цитратно-го электролита химического золочения./Г.А.Курноскин,A.B.Москвичев, А.О.Рождественский и’др. 1988, . —

43. Курноскин Г.А. Механизм и кинет»:ка выделения золота в кислых электролитах химического золочения с гидразишьм восстановителем/Дез. докл. .IX Всесоюзн.научн.-техн.конф. по электрохи-

мической технологии: Гальванотехника-87. 1987. С.252-253.

44. A.c. I45781I, СССР. Способ металлизации медных проводников печатных плат./Ю.В.Прусов, В.Ф.Макаров, А.Г.Курноскин и др.

45. Механизм катодных превращений на золоте в растворе дицианоау-ра.та калия при невысоких поляризациях./Г.А.Курноскин, А.Н.Мо-сквичев, В.Н.Флеров и др.//Электрохимия. 1988. Т.24. Вып.8. . С.1026—1034.

46. A.c. I4680I8, СССР. Раствор для химического осаждения золотых покрытий./Г.А.Курноскин, В.Н.Ыосквичев,В.В.Крайнов и др.1988.

47. A.c. 1482250, СССР. Электролит для осачсдения блестящ:« покрытий сплавом олово-золото./Г.А.Курноскин, В.В.Крайнов,А.Н.Мос-каичев и др. 1969.

48. Курноскин Г.А..Ивапкин Е.Г., Флероз В.Н. Оптимизация цитрат-ноге электролита для гальванического осаждения сплава олово-вксмут//Электронная техника. Сер.7. IS89. $ 5. С.47-48.

49. Дурносхин Г.А., Ивапкин Е.Г., Флеров В.Н. ЦитратиыЯ электролит для осаждения олозо-вксмутоных покрытий//Защита металлов.

1989. 4. С. 667-668.

50. Физико-механические характеристики гальванических кикель-кн-диезых покрытий./Г.А.Курноскин, Л.Г.Новиков, Г.П.Шульпин и др.//Защита металлов. 1989. ,’i 2. C.3I0-3II.

51. Исследование катодного процесса выделения олова из цитратных электролитов./Г.А.Курноскин, Е.Г.Ивашкин, В.В.Крайнов и др.// Изз.зузоз. Химия и хим.технология. 1989. № 3. С.63-67.

52. Электролит химического золочения/Г.А.Курноскин, А.Н.Москви-чев, В.Н.Москвичев и др. Положительное решение по заявке

‘ .V 4432390/27-02 подана 30.05.88 от 27.09.1969.

53. Физико-механические характеристики гатьванических олово-золотых покрытий/Г.А.Курноскин, А.Н.Москвичев, В.В.Крайнов // Электронная техника. Сер.7. 1989.

54. Парциальные анодные процессы в сульфаматном электролита гальванического никелирования/Г.А.Курноскин, Л.Г.Новиков.Ю.И.ЙЕаз-кина и др.//Защита метахтов. 1989. 5. С.871-873.

55. A.c.. 1492779,СССР. Электролит для нанесения покрытий сплавай олово-висмут/Г.А.Курноскин,Е.Г.Изалкип.Г.П.Шульпин и др. 1989.

56. Курноскин Г.А., Ивалкин Н.Г., Флеров В.Н. Катодное осаждение покрытий олово-висмут из цитратного электрслита//йурн.приклад, химии. 1990. )Р 8. C.I928-I930.

TORrWCftHO В ПЕЧАТЬ II.11.73Г. ОБЪЕН 2.23 П.Л. ТИРЛ1 100 ЭКЗ. ЗАКАЗ 1420

346400, Г.КЗВОЧЕРКАССК, УЛ. ПРОСВЕЩЕНИЯ, 132 ТИПОГРАвКЯ НГТУ

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector