ניקל נמצא בשימוש נרחב בהנדסת מכונות וייצור מכשירים, כמו גם בתעשיות שונות. IN תעשיית המזוןניקל מחליף את ציפויי הפח, ובתחום האופטיקה הוא התפשט הודות להליך של ציפוי ניקל שחור של מתכת. חלקים העשויים ממתכות לא ברזליות ופלדה מצופים בניקל כדי להגביר את עמידות המוצרים בפני בלאי מכני והגנה מפני קורוזיה. הנוכחות של זרחן בניקל גורמת לסרט להתקרב בקשיחות לסרט הכרום!

הליך ציפוי ניקל

ציפוי ניקל הוא יישום של ציפוי ניקל על פני השטח של חלק, אשר בדרך כלל יש עובי של 1 עד 50 מיקרון. ציפוי ניקל מגיע בשחור מבריק או מט, אך ללא קשר לכך, הם מספקים הגנה אמינהמתכת בסביבות אגרסיביות (חומצות, אלקליות) ובטמפרטורות גבוהות.

לפני תהליך ציפוי הניקל, יש להכין את המוצר. הוא מטופל בנייר זכוכית כדי להסיר את סרט התחמוצת, ניגב במברשת, נשטף במים, מסיר שומנים בתמיסת סודה חמה ונשטף שוב. ציפוי ניקל עלול לאבד את הברק הראשוני שלהם עם הזמן, ולכן הם מכסים לרוב את שכבת הניקל בשכבה יציבה יותר של כרום.

ניקל, אשר מיושם ישירות על פלדה, הוא ציפוי קתודי ומגן על החומר באופן מכני בלבד. חוסר המשכיות של ציפוי המגן תורם להיווצרות של זוגות קורוזיביים, שבהם האלקטרודה המסיסה היא פלדה. כתוצאה מכך נוצרת קורוזיה מתחת לציפוי, הורסת את מצע הפלדה וגורמת לקילוף של ציפוי הניקל. כדי למנוע זאת, המתכת תמיד צריכה להיות מצופה בשכבה עבה של ניקל.

ציפוי ניקל יכול להיות מיושם על ברזל, נחושת, סגסוגות שלהם, כמו גם טונגסטן, טיטניום ומתכות אחרות. מתכות כגון עופרת, קדמיום, פח, עופרת, אנטימון וביסמוט לא ניתנות לציפוי באמצעות ציפוי ניקל ללא חשמל. כאשר ציפוי ניקל מוצרי פלדה, נהוג ליישם שכבת תחתית של נחושת.

ציפוי ניקל משמש בתעשיות שונות למטרות מיוחדות, הגנה ודקורטיביות, וגם כתת-שכבה. טכנולוגיית ציפוי ניקל משמשת לשחזור חלקי רכב וחלקי מכונות שחוקים, ציפוי ציוד כימי, מכשירים רפואיים, מכשירי מדידה, חפצי בית, חלקים המופעלים בעומסים קלים בתנאים של חיכוך יבש או חשיפה לאקליות חזקות.

סוגי ציפוי ניקל

ישנם שני סוגים של ציפוי ניקל המוכרים בפועל – אלקטרוליטי וכימי. השיטה האחרונה היא מעט יותר יקרה מהשיטה האלקטרוליטית, אך היא יכולה לספק את היכולת ליצור ציפוי באיכות ובעובי אחידים על כל שטח פנים אם מתקיים התנאי לגישה לתמיסה.

ציפוי ניקל אלקטרוליטי

ציפויים אלקטרוליטיים מאופיינים בנקבוביות מסוימת, בהתאם ביסודיות הכנת הבסיס ובעובי ציפוי המגן. כדי לארגן הגנה איכותית מפני קורוזיה, נדרש היעדר מוחלט של נקבוביות לשם כך, נהוג לצבוע תחילה חלק מתכתי או ליישם ציפוי רב-שכבתי, אמין יותר מציפוי חד-שכבתי אפילו; עם אותו עובי.

כדי לעשות זאת, אתה צריך להכין אלקטרוליט. קח 30 גרם ניקל סולפט, 3.5 גרם ניקל כלוריד ו-3 גרם חומצה בורית לכל 100 מיליליטר מים, שפכו אלקטרוליט זה לתוך מיכל. ציפוי ניקל של פלדה או נחושת דורש אנודות ניקל, שיש לטבול באלקטרוליט.

החלק צריך להיות תלוי על חוט בין אלקטרודות הניקל. החוטים המגיעים מלוחות הניקל חייבים להיות מחוברים זה לזה. החלקים מחוברים לקוטב השלילי של מקור הזרם, והחוטים מחוברים לקוטב החיובי. אז אתה צריך לכלול rheostat במעגל כדי לווסת את הזרם ומיליאממטר. בחר מקור זֶרֶם יָשָׁר, שיש לו מתח של לא יותר מ-6 וולט.

יש להפעיל את הזרם למשך כעשרים דקות. לאחר מכן יש להסיר את החלק, לשטוף ולייבש. המוצר מצופה בשכבת מט של ניקל אפרפר. על מנת שציפוי המגן יהפוך מבריק, יש ללטש אותו. עם זאת, בעת העבודה, זכרו את החסרונות המשמעותיים של ציפוי ניקל אלקטרוליטי בבית - שקיעה לא אחידה של ניקל על משטח ההקלה וחוסר היכולת לכסות חורים עמוקים וצרים, כמו גם חללים.

ציפוי ניקל ללא אלקטרו

בנוסף לשיטה האלקטרוליטית, אתה יכול להשתמש אחרת, מאוד דרך קלהלציפוי ברזל או פלדה מלוטשת בשכבת ניקל דקה אך עמידה. נהוג לקחת תמיסה של 10% אבץ כלוריד ולהוסיף לתמיסה ניקל גופרתי בהדרגה עד שהנוזל הופך לירוק עז. לאחר מכן, יש לחמם את הנוזל לרתיחה עדיף להשתמש בכלי חרסינה לשם כך.

במקרה זה, מופיע אובך אופייני, אך אין לו כל השפעה על תהליך ציפוי הניקל של חלקים. כאשר מביאים את הנוזל לרתיחה, יש להוריד לתוכו את החפץ שאמור להיות מצופה ניקל. נקו מראש את החלק והסר שומנים. המוצר צריך להרתיח בתמיסה במשך כשעה להוסיף מים מזוקקים מעת לעת כשהם מתאדים.

אם אתה מבחין במהלך הרתיחה שהנוזל שינה את צבעו מירוק עז לירוק קלוש, אז אתה צריך להוסיף מעט ניקל סולפט כדי לקבל את הצבע המקורי. לאחר שחלף הזמן שצוין, הסר את המוצר מהתמיסה, שטף במים עם מעט גיר מומס ויבש היטב. פלדה או ברזל מלוטש המצופה בשיטת ציפוי ניקל דומה מחזיקים את ציפוי המגן הזה בחוזקה.

הליך ציפוי ניקל כימי מבוסס על תגובת ההפחתה של ניקל מתמיסה מימית של מלחיו באמצעות נתרן היפופוספיט וריאגנטים כימיים אחרים. תמיסות המשמשות לציפוי ניקל כימי הינן חומציות עם רמת pH של 4-6.5 ואלקליות עם רמת pH מעל 6.5.

רצוי להשתמש בתמיסות חומציות לציפוי מתכות ברזליות, פליז ונחושת. אלו אלקליות מיועדות לפלדות אל חלד. תמיסה חומצית, בהשוואה לתמיסה אלקלית, מעניקה משטח חלק יותר על חלק מלוטש. תכונה חשובה נוספת של פתרונות חומציים היא ההסתברות הנמוכה יותר לפריקה עצמית כאשר חריגה מסף טמפרטורת ההפעלה. פתרונות אלקליין מבטיחים הידבקות אמינה יותר של סרט הניקל למתכת הבסיס.

כל התמיסות המימיות לציפוי ניקל עשה זאת בעצמך הן אוניברסליות, כלומר מתאימות לכל המתכות. עבור ציפוי ניקל כימי, משתמשים במים מזוקקים, אך ניתן להשתמש גם בעיבוי ממקרר ביתי. ריאגנטים כימיים מתאימים לנקות - עם הכיתוב "C" על התווית.

רצף הכנת הפתרון הוא כדלקמן. כל הריאגנטים הכימיים, למעט נתרן היפופוספיט, חייבים להיות מומסים במים באמצעות מיכלי אמייל. לאחר מכן מחממים את התמיסה לטמפרטורת הפעולה, ממיסים נתרן היפופוספיט ומניחים את החלקים בתמיסה. באמצעות ליטר אחד של תמיסה, ניתן לצבוע חלקי ניקל בעלי שטח פנים של עד 2 dm2.

ציפויים שחורים

ציפוי ניקל שחור משמש למטרות מיוחדות ודקורטיביות. תכונות ההגנה שלהם נמוכות מאוד, ולכן הם מיושמים בדרך כלל על שכבת תחתית של ניקל, אבץ או קדמיום רגילים. מוצרי פלדהצריך להיות מגולוון מראש, ונחושת ופליז צריכים להיות מצופים ניקל.

ציפוי ניקל שחור קשה אך שביר, במיוחד כאשר הוא עבה. בפועל, הם נעצרים בעובי של 2 מיקרון. אמבט ניקל ליישום ציפויים דומים, ככלל, מכיל מספר גדולתיאוציאנט ואבץ. הציפוי מכיל כמחצית מניקל, ו-50% הנותרים הם גופרית, חנקן, אבץ ופחמן.

אמבטיות של ציפוי ניקל שחור מאלומיניום או פלדה מוכנות בדרך כלל על ידי המסה פנימה מים חמיםכל הרכיבים וסינון באמצעות נייר סינון. אם מתעוררים קשיים בעת המסת חומצה בורית, היא מומסת בנפרד במים המחוממים ל-70 מעלות צלזיוס. השגת שחורים עמוקים תלויה הבחירה הנכונהערכי צפיפות זרם.

אמבטיות ציפוי ניקל

בסדנאות נעשה שימוש נרחב באמבטיה המורכבת מ-3 מרכיבים עיקריים: חומצת בור, סולפט וכלוריד. ניקל סולפט הוא מקור ליוני ניקל. כלוריד משפיע באופן משמעותי על הביצועים של אנודות ניקל ריכוזו באמבטיה אינו סטנדרטי במדויק. באמבטיות נטולות כלוריד מתרחשת פסיבציה חזקה של ניקל ולאחר מכן יורדת תכולת הניקל באמבטיה, והתוצאה היא ירידה ביעילות הזרם וירידה באיכות הציפויים.

אנודות בנוכחות כלורידים מתמוססים בכמות מספקת לתהליך הרגיל של ציפוי ניקל של נחושת או אלומיניום. כלורידים מגבירים את מוליכות האמבט ואת תפקודה כשהם מזוהמים באבץ. חומצת בור מסייעת לשמור על pH ברמה מסוימת. יְעִילוּת פעולה דומהתלוי במידה רבה בריכוז חומצת בור.

הכלוריד יכול להיות נתרן, אבץ או מגנזיום כלורי. אמבטיות ואט סולפט נמצאות בשימוש נרחב, המכילות מלחים מוליכים חשמלית כתוספים, המגבירים את המוליכות החשמלית של האמבטיות ומשפרים הוֹפָעָהציפוי מגן. הנפוץ ביותר בשימוש בין המלחים הללו הוא מגנזיום סולפט (כ-30 גרם לליטר).

ניקל סולפט ניתן לרוב בריכוז של כ-250-350 גרם לליטר. לאחרונה, יש מגמות להגבלת ניקל סולפט - פחות מ-200 גרם/ליטר, מה שעוזר להפחית משמעותית את אובדן התמיסות.

ריכוז חומצת בור הוא 25-40 גרם לליטר. מתחת ל-25 גרם/ליטר הנטייה לאקליזציה מהירה של האמבט עולה. וחריגה מהרמה המותרת נחשבת לבלתי חיובית בשל התגבשות אפשרית של חומצת בור ותצהיר של גבישים על קירות אמבט הניקל והאנודות.

אמבט הניקל פועל בטווחי טמפרטורות שונים. עם זאת, טכנולוגיית ציפוי ניקל בבית משמשת לעתים רחוקות בטמפרטורת החדר. ניקל לעיתים קרובות מתקלף מציפויים המיושמים באמבטיות קרות, ולכן יש לחמם את האמבט ל-30 מעלות צלזיוס לפחות. צפיפות הזרם נבחרת בניסוי כדי למנוע שריפת הציפויים.

אמבט הנתרן עובד בצורה אמינה מגוון רחב pH. בעבר, ה-pH נשמר ברמה של 5.4-5.8, תוך ציון פחות אגרסיביות וכוח הסתרה גבוה יותר של האמבטיה. עם זאת, ערכי pH גבוהים מעוררים עלייה משמעותית במתח בציפוי הניקל. לכן, ברוב האמבטיות ה-pH הוא 3.5-4.5.

דקויות של ציפוי ניקל

ההידבקות של סרט הניקל למתכת נמוכה יחסית. הבעיה הזוניתן לפתור על ידי טיפול בחום של סרטי ניקל. הליך הדיפוזיה בטמפרטורה נמוכה מורכב מחימום מוצרים מצופים ניקל לטמפרטורה של 400 מעלות צלזיוס והחזקת החלקים למשך שעה בטמפרטורה זו.

אבל זכרו שאם חלקים מצופים ניקל הוקשו (קרסי דגים, סכינים וקפיצים), אז בטמפרטורה של 400 מעלות הם יכולים להשתחרר, לאבד קשיות - האיכות העיקרית שלהם. לכן, דיפוזיה בטמפרטורה נמוכה במצב כזה מתבצעת בטמפרטורה של כ-270-300 מעלות עם זמן החזקה של עד 3 שעות. טיפול בחום כזה יכול גם להגביר את קשיות ציפוי הניקל.

אמבטיות ניקל מודרניות דורשות ציוד מיוחדלציפוי ניקל וערבוב של התמיסה המימית להעצמת הליך ציפוי הניקל ולהפחתת הסיכון להיווצרות שקעים - הופעת שקעים קטנים בציפוי. ערבוב האמבט גורר צורך ליצור סינון רציף להסרת מזהמים.

ערבוב באמצעות מוט קתודה נע אינו יעיל כמו שימוש באוויר דחוס לצורך כך, ובין היתר מצריך מרכיב מיוחד המונע הקצף.

הסרת ציפוי ניקל

ציפוי ניקל על פלדה מוסרים בדרך כלל באמבטיות של חומצה גופרתית מדוללת. הוסף ל-20 ליטר מים קרים 30 ליטר חומצה גופרתית מרוכזת במנות תוך ערבוב מתמיד. יש לוודא שהטמפרטורה לא תעלה על 60 מעלות צלזיוס. לאחר קירור האמבטיה לטמפרטורת החדר, הצפיפות שלה אמורה להגיע ל-1.63.

על מנת להפחית את הסיכון לזריעת החומר ממנו עשוי המצע, מוסיפים לאמבט גליצרין בכמות של 50 גרם לליטר. אמבטיות עשויות בדרך כלל מפלסטיק ויניל. המוצרים תלויים על המוט האמצעי, המחובר לפלוס של המקור הנוכחי. המוטות שעליהם מחוברים יריעות העופרת מחוברים למינוס של מקור הזרם.

יש לוודא שטמפרטורת האמבטיה אינה עולה על 30 מעלות, כמו פתרון חםפועל באגרסיביות על המצע. צפיפות הזרם צריכה להיות 4 A/dm2, אך מותרות שינויים במתח בטווח של 5-6 וולט.

הוסף חומצה גופרתית מרוכזת לאחר זמן מסוים כדי לשמור על הצפיפות ב-1.63. כדי למנוע דילול באמבטיה, טבלו פריטים באמבטיה לאחר ייבוש מקדים. בקרת תהליכים עבודה מיוחדתאינו מייצג, כי צפיפות הזרם יורדת בחדות ברגע של הסרת ניקל.

לפיכך, ציפוי ניקל הוא תהליך הציפוי הפופולרי ביותר. ציפוי ניקל מאופיין בקשיות, עמידות גדולה בפני קורוזיה, עלויות ציפוי ניקל סבירות, רפלקטיביות טובה ועמידות חשמלית.

ציפוי ניקל, שהיא פעולה טכנולוגית נפוצה למדי, מתבצע על מנת למרוח שכבה דקה של ניקל על פני מוצר מתכת. עובי שכבה כזו, שגודלה ניתן להתאמה בטכניקות שונות, יכול לנוע בין 0.8 ל-55 מיקרון.

ציפוי ניקל משמש כציפוי מגן ודקורטיבי, כמו גם לקבלת שכבת תחתית בעת ציפוי כרום

בעזרת ציפוי ניקל של מתכת, ניתן ליצור סרט המספק הגנה אמינה מפני תופעות שליליות כגון חמצון, התפתחות תהליכי קורוזיה ותגובות הנגרמות כתוצאה מאינטראקציה עם מלח, סביבות אלקליות וחומציות. במיוחד, מאוד נָפוֹץקיבלו צינורות מצופים ניקל, המשמשים באופן פעיל לייצור מוצרים סניטריים.

הסוגים הנפוצים ביותר של ציפוי ניקל הם:

• מוצרי מתכת שישמשו על בָּחוּץ;
• חלקי גוף של אופנועים וכלי רכב מנועי, לרבות אלה שליצורם שימשה סגסוגת אלומיניום;
• ציוד וכלים המשמשים ב רפואה כלליתורפואת שיניים;
• מוצרי מתכת ש זמן רבמשמשים במים;
• מבנים סגורים עשויים פלדה או סגסוגות אלומיניום;
• מוצרי מתכת חשופים לכימיקלים חזקים.

ישנן מספר שיטות של ציפוי ניקל של מוצרי מתכת המשמשים הן בייצור והן בבית. העניין המעשי ביותר הוא שיטות של ציפוי ניקל של חלקי מתכת שאינם דורשים שימוש מורכב ציוד טכנולוגיונמכר בבית. שיטות אלו כוללות ציפוי ניקל אלקטרוליטי וכימי.

ציפוי ניקל אלקטרוליטי

המהות של הטכנולוגיה של ציפוי ניקל אלקטרוליטי של חלקי מתכת, שיש לה גם שם נוסף - "ציפוי ניקל גלווני", יכולה להיחשב באמצעות הדוגמה של אופן ביצוע ציפוי נחושת של פני השטח של מוצר מתכת. הליך זה יכול להתבצע הן עם ובלי שימוש בתמיסה אלקטרוליטית.

החלק שיעבור עיבוד נוסף בתמיסה אלקטרוליטית עובר עיבוד קפדני, שעבורו מסירים את סרט התחמוצת מפני השטח באמצעות נייר זכוכית. לאחר מכן המוצר המיועד לטיפול נשטף במים חמים ומטופל בתמיסת סודה, ולאחר מכן הוא נשטף שוב במים.

תהליך ציפוי הניקל עצמו מתבצע במיכל זכוכית אליו יוצקים תמיסה מימית (אלקטרוליט). תמיסה זו מכילה 20% נחושת גופרתיתוחומצה גופרתית 2%. חומר העבודה, שעל פני השטח שלו יש צורך ליישם שכבה דקה של נחושת, ממוקם בתמיסת אלקטרוליט בין שתי אנודות נחושת. כדי להתחיל את תהליך ציפוי הנחושת, יש צורך להפעיל זרם חשמלי על אנודות הנחושת וחומר העבודה, שערכו מחושב על סמך המחוון 10-15 mA לכל אחד סנטימטר מרובעשטח החלק. שכבה דקה של נחושת על פני המוצר מופיעה לאחר חצי שעה מהימצאותו בתמיסת האלקטרוליט, ושכבה כזו תהפוך לעבה יותר ככל שהתהליך יתארך.

ניתן למרוח שכבת נחושת על פני המוצר באמצעות טכנולוגיה אחרת. כדי לעשות זאת, אתה צריך לעשות מברשת נחושת (אתה יכול להשתמש חוט תקוע, לאחר שהסירו ממנה בעבר את שכבת הבידוד). מברשת כזו בעבודת יד חייבת להיות קבועה על מקל עץ, שישמש כידית.

המוצר, שפני השטח שלו נוקו בעבר והסירו שומנים, מונח במיכל העשוי מחומר דיאלקטרי וממולא באלקטרוליט, שיכול להיות תמיסה מימית רוויה של נחושת גופרתית. מברשת תוצרת בית מחוברת למגע החיובי של מקור הזרם החשמלי, וחומר העבודה מחובר למינוס שלו. לאחר מכן, הליך ציפוי הנחושת מתחיל. הוא מורכב מהעברת מברשת, אשר טבולה בעבר באלקטרוליט, על פני המוצר מבלי לגעת בו. בטכניקה זו ניתן ליישם את הציפוי במספר שכבות, שיאפשרו היווצרות של שכבת נחושת על פני המוצר, שעליה אין כמעט נקבוביות.

ציפוי ניקל אלקטרוליטי מתבצע בטכנולוגיה דומה: הוא משתמש גם בתמיסת אלקטרוליט. בדיוק כמו במקרה של ציפוי נחושת, חומר העבודה ממוקם בין שתי אנודות, רק שבמקרה זה הן עשויות מניקל. האנודות הממוקמות בתמיסת ציפוי הניקל מחוברות למגע החיובי של מקור הזרם, והמוצר התלוי ביניהן על חוט מתכת מחובר למגע השלילי.

לביצוע ציפוי ניקל, כולל עשה זאת בעצמך, משתמשים בתמיסות אלקטרוליטיות משני סוגים עיקריים:

• תמיסה מימית המכילה ניקל סולפט, נתרן ומגנזיום (14:5:3), חומצת בור 2%, 0.5% מלח שולחן;
• תמיסה המבוססת על מים ניטרליים המכילה 30% ניקל סולפט, 4% ניקל כלורי, 3% חומצת בור.

אלקטרוליט בציפוי ניקל בהיר עם תוספת של חומרי הבהרה אורגניים (מלחי נתרן)

אלקטרוליט משווה בציפוי ניקל בהיר. מתאים למשטחים עם דרגת ניקיון נמוכה

להכנת תמיסה אלקטרוליטית, הוסף ליטר אחד של מים ניטרליים לתערובת היבשה של היסודות לעיל וערבבו היטב. אם נוצר משקע בתמיסה שהתקבלה, היפטר ממנו. רק לאחר מכן ניתן להשתמש בתמיסה לביצוע ציפוי ניקל.

טיפול בטכנולוגיה זו נמשך בדרך כלל חצי שעה, באמצעות מקור זרם במתח של 5.8–6 V. התוצאה היא משטח מכוסה בצבע מט לא אחיד אָפוֹר. כדי להפוך אותו ליפה ומבריק, אתה צריך לנקות אותו ולהבריק אותו. יש לזכור שלא ניתן להשתמש בטכנולוגיה זו עבור חלקים בעלי חספוס משטח גבוה או עם חורים צרים ועמוקים. במקרים כאלה, ציפוי פני השטח של מוצר מתכת בשכבת ניקל צריך להיעשות בטכנולוגיה כימית, הנקראת גם השחרה.

המהות פעולה טכנולוגיתהשחרה מורכבת מכך שציפוי ביניים מוחל תחילה על פני המוצר, שבסיסו יכול להיות אבץ או ניקל, ועל גבי ציפוי כזה נוצרת שכבת ניקל שחור בעובי של לא יותר מ-2 מיקרון. . ציפוי ניקל, שנעשה באמצעות טכנולוגיית השחרה, נראה יפה מאוד ומספק הגנה אמינה על המתכת מפני השפעה שליליתגורמים סביבתיים שונים.

במקרים מסוימים מוצר מתכתנתון בו זמנית לשתי פעולות טכנולוגיות, כגון ציפוי ניקל וציפוי כרום.

ציפוי ניקל ללא אלקטרו

ההליך לציפוי ניקל כימי של מוצרי מתכת מתבצע על פי התוכנית הבאה: חומר העבודה שקוע בתמיסה רותחת במשך זמן מה, וכתוצאה מכך חלקיקי ניקל מתיישבים על פני השטח שלו. בעת שימוש בטכנולוגיה זו, אין השפעה אלקטרוכימית על המתכת ממנה עשוי החלק.

התוצאה של שימוש בטכנולוגיית ציפוי ניקל זו היא היווצרות של שכבת ניקל על פני חומר העבודה, המחוברת היטב למתכת הבסיס. שיטה זו של ציפוי ניקל יכולה להשיג את היעילות הגדולה ביותר במקרים בהם היא משמשת לעיבוד חפצים העשויים מסגסוגות פלדה.

זה לא קשה לבצע ציפוי ניקל כזה בבית או אפילו במוסך. במקרה זה, הליך ציפוי ניקל מתרחש במספר שלבים.

• הריאגנטים היבשים מהם תוכן התמיסה האלקטרוליטית מעורבבים עם מים בקערת אמייל.
• הפתרון המתקבל מובא לרתיחה, ואז מוסיפים לו נתרן היפופוספיט.
• את המוצר שצריך לעבד שמים בתמיסה אלקטרוליטית, וזה נעשה כדי שלא יגע בדפנות הצדדיות ובתחתית המיכל. למעשה, יש צורך לייצר מכשיר ביתי לציפוי ניקל, שעיצובו יהיה מורכב ממיכל מצופה אמייל בנפח המתאים, כמו גם סוגר דיאלקטרי שעליו יתקבע חומר העבודה.
• משך הרתיחה של התמיסה האלקטרוליטית, בהתאם להרכב הכימי שלה, יכול לנוע בין שעה לשלוש.
• לאחר השלמת הפעולה הטכנולוגית, החלק המצופה ניקל מוסר מהתמיסה. לאחר מכן הוא נשטף במים המכילים סיד מושחל. לאחר כביסה יסודית, מלוטש פני השטח של המוצר.

תמיסות אלקטרוליטיות לציפוי ניקל, שניתן ליישם לא רק על פלדה, אלא גם על פליז, אלומיניום ומתכות אחרות, מכילות בהכרח את היסודות הבאים בהרכבם הכימי - ניקל כלורי או ניקל גופרתי, נתרן היפופוספיט בעל חומציות משתנה, או כל אחד מהם. החומצות.

כדי להגביר את המהירות של ציפוי ניקל של מוצרי מתכת, מוסיפים עופרת להרכב לביצוע פעולה טכנולוגית זו. ככלל, בליטר אחד של תמיסה אלקטרוליטית מבוצע ציפוי ניקל על משטח ששטחו 20 ס"מ 2. בתמיסות אלקטרוליטיות בעלות חומציות גבוהה יותר מתבצע ציפוי ניקל של מוצרי מתכת ברזלית, ובתמיסות אלקליות מעבדים פליז, חלקי אלומיניום או נירוסטה מצופים ניקל.

כמה ניואנסים של טכנולוגיה

בעת ביצוע ציפוי ניקל של פליז, מוצרי פלדה בדרגות שונות ומתכות אחרות, עליך לקחת בחשבון כמה מהניואנסים של פעולה טכנולוגית זו.

• סרט הניקל יהיה יציב יותר אם הוא מיושם על משטח מצופה נחושת בעבר. המשטח המצופה ניקל יהיה יציב עוד יותר אם המוצר המוגמר יועבר לטיפול בחום, המורכב מהחזקתו בטמפרטורה העולה על 450 מעלות.
• אם חלקים העשויים מפלדה מוקשה נתונים לציפוי ניקל, ניתן לחמם אותם ולהחזיק אותם בטמפרטורה שלא תעלה על 250-300 מעלות, אחרת הם עלולים לאבד את הקשיות שלהם.
• כאשר מוצרי ציפוי ניקל שונים מידות גדולות, יש צורך בערבוב מתמיד ובסינון קבוע של התמיסה האלקטרוליטית. מורכבות זו אופיינית במיוחד לתהליכי ציפוי ניקל המבוצעים לא בתנאים תעשייתיים, אלא בבית.

באמצעות טכנולוגיה דומה לציפוי ניקל, ניתן לצפות בשכבת כסף פליז, פלדה ומתכות נוספות. ציפוי של מתכת זו מוחל, במיוחד, על ציוד דיג ומוצרים אחרים כדי למנוע מהם להכתים.

ההליך להנחת שכבת כסף על פלדה, פליז ומתכות אחרות שונה מציפוי ניקל מסורתי לא רק בטמפרטורה ובזמן ההחזקה, אלא גם בעובדה שמשתמשים בפתרון אלקטרוליטי בהרכב מסוים. במקרה זה, פעולה זו מתבצעת בתמיסה שהטמפרטורה שלה היא 90°.

היי לכולם! מטרת המאמר היא להציג את תהליך ציפוי הניקל מכל הצדדים האפשריים. כלומר, איך להשיג באיכות גבוההציפוי, לא תוציא יותר מדי על חומרים מתכלים וזה בטוח לבצע עבודה גלוונית. אנחנו גם נכין את האלקטרוליט שלנו מאפס במידת האפשר, במקום לרכוש כימיקלים מיוחדים.

אם אתה כבר מכיר את תהליך ציפוי הנחושת, שים לב לדברים הבאים: תהליך זהיש הבדלים משמעותיים. ניקל לא מתמוסס טוב במיוחד (אם בכלל) בחומץ ללא מפעילים מיוחדים.

ניתן להשתמש בציפוי ניקל במקרים רבים, למשל:

• צור ציפוי אנטי קורוזיה שיגן על מתכת הבסיס מפני חמצון וקורוזיה. הוא משמש לעתים קרובות בתעשיית המזון כדי למנוע זיהום מוצרי מזוןבַּרזֶל.
• הגדל את קשיות החפץ המצופה ובכך הגביר את העמידות של חלקי מנגנונים וכלים.
• עזרה בהלחמת מתכות שונות.
• צור כל מיני גימורים דקורטיביים יפים.
• עובי משמעותי של הציפוי יכול להפוך את האובייקט למגנטי.

הערה: כדי להשיג סוגים שונים של ציפויים (במראה ובמאפיינים), תצטרך להוסיף כימיקלים ומתכות נוספים כדי להשיג את התוצאה הרצויה. הריאגנטים ישנו את אופן מיקומם של האטומים ביחס לעצמם ו/או יוסיפו מתכות אחרות לציפוי המיושם. אם אתה צריך ציפוי נגד קורוזיה, אל תוסיף כימיקלים לאלקטרוליט מכיוון שהם עלולים להכתים או לעמעם את הציפוי.

כתב ויתור - ניקל אצטט, הרכב כימי, שנעשה, הוא רעיל מאוד. כותרת המאמר מרמזת שלא צריך לשחק משחקים מטורפים עם חומצות חזקות שעלולות להשאיר כוויות קשות על העור. בריכוזים איתם נעבוד, התהליך יהיה "בטוח יחסית". עם זאת, הקפידו לשטוף ידיים לאחר סיום העבודה והקפידו לנגב כראוי משטחים (עליהם או לידם) שאריות כימיקלים עלולות להיות במגע.

בואו נתחיל.

שלב 1: חומרים

ניתן למצוא כמעט את כל החומרים המתכלים בסופרמרקט המקומי שלך. למצוא מקור לניקל טהור זה קצת יותר קשה, אבל זה לא יעלה יותר מכמה דולרים. אני גם ממליץ בחום למצוא ספק כוח (AC/DC).

חומרים:

• חומץ מזוקק 5%;
• מלח שולחן;
• צנצנת עם מכסה בורג;
• סוללת 6V;
• קליפס תנין;
• כפפות ניטריל;
• מגבות נייר;
• שוחק חומצה שוחק קמיו נירוסטה ואלומיניום;

ניקל טהור - אתה יכול "להשיג אותו" בכמה דרכים שונות.

• קנה שתי לוחות ניקל ב-eBay עבור ~$5;
• אתה יכול למצוא אלקטרודות ריתוך בציפוי ניקל בחנות לחומרי בניין טובה;
• רוב חנויות המוזיקה מוכרות מיתרי גיטרה בציפוי ניקל.

אתה יכול גם להסיר את סלילי הניקל ממיתרי גיטרה ישנים אם אתה קשור במזומן. זה ייקח קצת זמן, תצטרך להשתמש בחותכי תיל וצבת. הכמות הגדולה ביותר של ניקל מצויה בחוטים המורכבים מליבת פלדה, שעלולה מאוחר יותר "לזהם" את האלקטרוליט.

בנוסף, ניתן להשתמש בציפוי ניקל ידיות לדלת. הייתי ממליץ להיזהר מהאפשרות הזו. הכל בגלל מה שקיים סיכוי טובשהם פשוט מכוסים בציפוי דמוי ניקל.

• ספק כוח במתח גבוה (מתח קבוע). בפרויקט השתמשתי במטען ישן של מחשב נייד 13.5V. אתה יכול להשתמש במטענים לטלפונים ניידים או בספק כוח ישן של מחשב.
• מחזיק נתיך;
• נתיך תיל פשוט המיועד לתנאי ההפעלה הגבוליים של ספק הכוח שבחרת.

שלב 2: הכן את ספק הכוח

הגרסה שלי למעמד היא די גסה, אבל היא יעילה. אתה יכול (וכנראה צריך) לעשות קופסה קטנה עם צנצנת, נתיך ושני טרמינלים שמוציאים החוצה, שאליהם מחברים קליפס תנין לחיבור לאספקת החשמל.

אם אתה משתמש במטען לטלפון נייד, תצטרך לבצע את הפעולות הבאות:

• חתוך את תקע החבית.
• הפרד את שני החוטים וקצר אחד מהם ב-5-8 ס"מ זה יעזור למנוע קצר חשמלי מקרי.
• הסר כ-6 מ"מ של בידוד מהחוטים.
• הלחמו מחזיק נתיך לאחד מהם והתקינו בו את הפתיל.

באותו מקרה, אם אתה משתמש במטען למחשב נייד, תצטרך לעשות את הפעולות הבאות:

• חתוך את תקע החבית;
• בעזרת להב, הסר בידוד חיצוני. לרוב המטענים יש חוט מבודד אחד שעטוף ברבים חוטי נחושתללא בידוד.
• לְהִתְפַּתֵל חוטי נחושתללא בידוד יחד, ויוצרים ליבה אחת. זו תהיה "כדור הארץ".
• הלחמו את מחזיק הפתיל אליו.
• פשט כ-6 מ"מ מהחוט המבודד וקושר אותו לחוטים באמצעות אטב פלסטיק או סרט חשמלי, כדי שלא יקצר עם החוט החשוף.

הרבה יותר קשה להפוך ספק כוח למחשב לספק כוח שולחני. מנוע החיפוש יעזור לך, סביר להניח שתמצא כמה מאמרים שבהם הכל מתואר בצורה דומה.

הערה לגבי קוטביות

בעת ביצוע תהליך ציפוי ניקל, יש צורך לקבוע את הקוטביות של המסופים מראש. ניתן לקבוע קוטביות באמצעות מולטימטר (מצב מד מתח). אם אין לכם מכשיר בהישג יד, אפשר לערבב קורט מלח עם מעט מים. קחו את אחד ה"תנינים", חברו אותו לחוט אחד והורידו אותו למים. חזור על אותו הליך עם החוט השני. תנין שסביבו יופיעו בועות ויהיה לו קוטביות שלילית.

שלב 3: הכן את האלקטרוליט

באופן עקרוני, ניתן לרכוש מלחי ניקל שונים, אך אין בכך רוח של ממציא. אני אראה לך איך אתה יכול לעשות ניקל אצטט הרבה יותר זול מאשר לקנות כימיקלים. ריאגנטים בחנות.

ממלאים את הצנצנת בחומץ מזוקק ומשאירים כ-25 מ"מ מלמעלה. ממיסים מעט מלח בחומץ. כמות המלח לא כל כך חשובה, אבל אל תגזימו (קורט אמור להספיק). הסיבה שאנחנו מוסיפים מלח היא בגלל שהוא מגביר את המוליכות של החומץ. ככל שכמות הזרם הזורמת דרך החומץ גדולה יותר, כך נוכל להמיס את הניקל מהר יותר. עם זאת, יותר מדי זרם יוביל לעובי הציפוי נמוך ללא רחם. הכל צריך להיעשות בכלכלה.

בניגוד לנחושת, ניקל לא יהפוך לאלקטרוליט רק על ידי ישיבה למשך זמן מה. אנחנו צריכים להמיס ניקל עם חשמל.

נניח שתי חתיכות ניקל טהור בחומץ ומלח כך שחלקים משני החלקים ייראו מחוץ לתמיסה (באוויר) ולא יגעו זה בזה. בואו נתקן את ה"תנין" על חתיכה אחת של ניקל, ואז נחבר אותו למסוף החיובי (קבענו את הקוטביות בשלב הקודם). בואו נחבר את ה"תנין" השני לחתיכת ניקל נוספת ונחבר אותה למסוף השלילי של ספק הכוח. וודאו שהמלחציים לא יגעו בחומץ, שכן הוא יתמוסס בו ויהפוך את האלקטרוליט לבלתי שמיש.

בועות מימן יתחילו להיווצר מסביב למקור הניקל שמחובר למסוף השלילי, ובועות חמצן יתחילו להיווצר מסביב לקצה החיובי. לומר את האמת, מאוד כמות קטנהגז כלור (ממלח) יווצר גם על הטרמינל החיובי, אבל אם לא שמים כמות משמעותית של מלח או משתמשים במתח נמוך, אז ריכוז הכלור שמתמוסס במים לא יעלה על הגבולות המותרים. העבודה צריכה להתבצע בחוץ או באזור מאוורר היטב.

לאחר זמן מה (במקרה שלי כשעתיים), תבחינו שהתמיסה הפכה לירוקה בהירה. זה ניקל אצטט. אם אתה מקבל כחול, אדום, צהוב או כל צבע אחר, מקור הניקל לא היה טהור. התמיסה צריכה להיות צלולה, אם היא עכורה, מקור הניקל לא היה טהור. התמיסה ומקורות הניקל עלולים להתחמם במהלך התהליך - זה נורמלי. אם הם מרגישים חמים מאוד למגע, כבו את החשמל, הניחו להם להתקרר למשך שעה, ולאחר מכן הפעילו שוב את הכוח (חזרו על הפעולה לפי הצורך). ייתכן שהוספת יותר מדי מלח, מה שהגדיל את הזרם והכוח שהתפזר כחום.

שלב 4: הכנת המשטח לציפוי

פֶּתֶק. מתכות מסוימות, כגון נירוסטה, אינן מאפשרות ציפוי ניקל ישיר. ראשית תצטרך ליצור שכבת נחושת ביניים.

התוצאה הסופית תהיה תלויה בניקיון המשטח עליו יונח ציפוי הניקל. גם אם המשטח נראה נקי, עדיין צריך לנקות אותו (עם סבון או חומר ניקוי המכיל חומצות).

אתה יכול לנקות עוד יותר את המשטח על ידי פירוק גלווני הפוך (כלומר "ניקוי אלקטרו") תוך מספר שניות. חברו חפץ למסוף החיובי, "חוט דמה" למסוף השלילי, והשאירו אותם בתמיסת מלח החומץ למשך 10-30 שניות. זה יסיר שאריות חמצון.

ניתן לנקות משטחים גדולים עם מברשת פלדה עדינה וחומץ.

שלב 5: הגיע הזמן לגלוון

בשלב זה, סוללת 6V תשמש כמקור החשמל. מתחים נמוכים יותר (בסביבות 1V) יפיקו גימור טוב יותר, מבריק וחלק יותר. ניתן להשתמש בספק מתח DC גבוה יותר עבור ציפוי אלקטרוני, אך התוצאה תהיה פחות אידיאלית.

הנח את מקור הניקל בתמיסת ניקל אצטט וחברו אותו לסוף החיובי של הסוללה. נחבר לחפץ מהדק נוסף שיהיה מצופה ניקל ונחבר אותו לפלט השלילי של הסוללה.

הנח את החפץ בתמיסה והמתן כ-30 שניות. נוציא אותו, נהפוך אותו ב-180 מעלות ונחזיר אותו לתמיסה למשך 30 שניות נוספות. יש צורך לשנות את מיקום המהדק כדי לכסות את כל פני השטח. שלא כמו ציפוי נחושת, המהדק לא אמור להשאיר סימני צריבה.

התמיסה צריכה לבעבע סביב האובייקט.

שלב 6:

ניקל אינו מתחמצן בטמפרטורת החדר ואינו מכתים. ניתן ללטש קלות את פני השטח כדי להשיג ברק גבוה.

אם ציפוי הניקל אינו מבריק כמו שהיית רוצה, הברק אותו במוצר שאינו מכיל שעווה או שמן ולאחר מכן החלף אותו מחדש.

הוספת כמות קטנה של פח במהלך הציפוי הראשוני תשנה את הצבע (פח נותן צבע של מתכת לבנה כמו כסף). מתכות רבות יכולות להיות מומסות חשמלית בחומץ, כמו ניקל. שתי המתכות העיקריות שלא ניתנות להמסה חשמלית בחומץ הן זהב וכסף (תאמינו לי, ניסיתי). מהניסוי האחרון נשאר לי מעט אלקטרוליט נחושת שאותו ערבבתי בתמיסת ניקל. התוצאה היא משטח מט, אפור כהה, קשה מאוד שנראה כמו לוח.

אלא אם כן אתה כימאי מנוסה, היזהר מאוד בעת הוספת כימיקלים אקראיים לאמבט ציפוי - אתה יכול בקלות ליצור סוג של גז רעיל...

זה הכל! תודה על תשומת הלב.

מאפיינים ויישומים של הציפוי. הבסיס של תהליך ציפוי ניקל כימי הוא תגובת ההפחתה של ניקל מ תמיסות מימיותהמלחים שלו הם נתרן היפופוספיט. יישום תעשייתיהושגו שיטות לתצהיר ניקל מתמיסות אלקליות וחומציות. הציפוי המושקע בעל מראה מתכתי מבריק למחצה, מבנה גבישי עדין והוא סגסוגת של ניקל וזרחן. תכולת הזרחן במשקעים תלויה בהרכב התמיסה ונעה בין 4-6% לתמיסות אלקליות ל-8-10% לתמיסות חומציות.

בהתאם לתכולת הזרחן, משתנים גם הקבועים הפיזיקליים של מרבץ ניקל-זרחן. משקל סגוליזה 7.82-7.88 גרם/ס"מ 3, נקודת התכה 890-1200°, התנגדות חשמלית היא 0.60 אוהם מ"מ 2/מ'. לאחר טיפול בחום ב-300-400 מעלות, קשיות ציפוי ניקל-זרחן עולה ל-900-1000 ק"ג/מ"מ. יחד עם זאת, חוזק ההידבקות עולה פי כמה.

המאפיינים המצוינים של ציפוי ניקל-זרחן קובעים גם את אזורי היישום שלו.

רצוי להשתמש בו לציפוי חלקים בפרופילים מורכבים, משטח פנימיצינורות וסלילים, לציפוי אחיד של חלקים במידות מדויקות מאוד, להגברת עמידות הבלאי של משטחי שפשוף וחלקים החשופים להשפעות טמפרטורה, למשל, לציפוי תבניות.

חלקים העשויים ממתכות ברזליות, נחושת, אלומיניום וניקל נתונים לציפוי ניקל-זרחן.

שיטה זו אינה מתאימה להנחת ניקל על מתכות או ציפויים כגון עופרת, אבץ, קדמיום ופח.

משקעי ניקל מתמיסות אלקליות. פתרונות אלקליין מאופיינים ביציבות גבוהה, קלות התאמה, היעדר נטייה למשקעים מהירים ומידיים של אבקת ניקל (תופעת פריקה עצמית) ואפשרות לפעולתם לטווח ארוך ללא החלפה.

קצב שקיעת הניקל הוא 8-10 מיקרון לשעה. התהליך ממשיך עם שחרור אינטנסיבי של מימן על פני החלקים.

הכנת התמיסה מורכבת מהמסת כל אחד מהרכיבים בנפרד, ולאחר מכן יוצקים אותם יחד לתוך אמבטיה עובדת, למעט נתרן היפופוספיט. מוסיפים אותו רק כאשר התמיסה מחוממת לטמפרטורת הפעלה והחלקים מוכנים לציפוי.

להכנת פני השטח של חלקי פלדה לציפוי אין תכונות ספציפיות.

לאחר חימום התמיסה לטמפרטורת הפעולה, היא מותאמת עם תמיסת אמוניה 25% עד ליציבה כְּחוֹל, מוסיפים תמיסה של נתרן היפופוספיט, תולים את החלקים ומתחילים ציפוי ללא טיפול מקדים. התמיסה מותאמת בעיקר עם אמוניה ונתרן היפופוספיט. עם נפח גדול של אמבט ציפוי ניקל והעמסה ספציפית גבוהה של חלקים, התמיסה מותאמת באמוניה ישירות מגליל עם אמוניה גזית, עם אספקה ​​רציפה של גז לתחתית האמבטיה דרך צינור גומי.

כדי להקל על ההתאמה, מכינים תמיסה של נתרן היפופוספיט בריכוז של 400-500 גרם/ליטר.

בדרך כלל מכינים תמיסה של ניקל כלוריד להתאמה יחד עם אמוניום כלורי ונתרן ציטראט. לצורך כך, רצוי ביותר להשתמש בתמיסה המכילה 150 גרם/ליטר ניקל כלורי, 150 גרם/ליטר אמוניום כלורי ו-50 גרם/ליטר נתרן ציטראט.

הצריכה הספציפית של נתרן היפופוספיט ל-1 dm 2 של משטח הציפוי, עם עובי שכבה של 10 מיקרומטר, היא כ-4.5 גרם, וניקל, במונחים של מתכת, הוא כ-0.9 גרם.

הבעיות העיקריות במהלך השקיעה הכימית של ניקל מתמיסות אלקליות ניתנות בטבלה. 8.

משקעי ניקל מתמיסות חומציות. בניגוד לתמיסות אלקליות, תמיסות חומציות מאופיינות במגוון רחב של תוספים לתמיסות של מלחי ניקל והיפופוספיט. לכן, ניתן להשתמש במטרה זו נתרן אצטט, חומצות סוקסיניות, טרטריות וחומצות חלב, טרילון B ותרכובות אורגניות אחרות. בין ההרכבים הרבים, להלן פתרון עם ההרכב ומצב המשקעים הבאים:

יש להתאים את ערך ה-pH עם תמיסה של 2% נתרן הידרוקסיד. קצב שקיעת הניקל הוא 8-10 מיקרון לשעה.

חימום יתר של התמיסה מעל 95° יכול להוביל לפריקה עצמית של ניקל עם משקעים מיידיים של משקעים ספוגיים כהים והתמיסה ניתזת מהאמבטיה.

התמיסה מותאמת לפי ריכוז מרכיביה רק ​​עד להצטברות של 55 גרם/ליטר נתרן פוספיט NaH 2 PO 3 ולאחר מכן ניקל פוספיט עלול ליפול מהתמיסה. לאחר הגעה לריכוז הפוספיט שצוין, תמיסת הניקל מתנקזת ומוחלפת בחדשה.

טיפול בחום. במקרים בהם מיושמת ניקל להגברת קשיות פני השטח ועמידות בפני שחיקה, החלקים עוברים טיפול בחום. בטמפרטורות גבוהות נוצרים משקעי ניקל-זרחן תרכובת כימית, מה שגורם לעלייה חדה בקשיותו.

השינוי בקשיות המיקרו בהתאם לטמפרטורת החימום מוצג באיור. 13. כפי שניתן לראות מהתרשים, העלייה הגדולה ביותר בקשיות מתרחשת בטווח הטמפרטורות של 400-500°. בעת בחירת משטר טמפרטורה, יש לקחת בחשבון כי עבור מספר פלדות שעברו התקשות או נורמליזציה, טמפרטורות גבוהותלא תמיד מקובל. בנוסף, טיפול בחום המתבצע באוויר גורם להופעת צבעים מוכתמים על פני החלקים, שהופכים מצהוב זהוב לסגול. מסיבות אלה, טמפרטורת החימום מוגבלת לרוב ל-350-380 מעלות. זה גם הכרחי משטחים מצופים ניקללפני הכנסתם לתנור, הם היו נקיים, שכן כל מיני מזהמים מתגלים בצורה אינטנסיבית מאוד לאחר טיפול בחום וניתן להסירם רק על ידי ליטוש. זמן החימום הוא 40-60 דקות. מספיקה.

ציוד ואביזרים. המשימה העיקרית בייצור ציוד לציפוי ניקל כימי היא בחירת בטנות אמבטיה עמידות לחומצות ואלקליות והן מוליכות תרמית. עֲבוּר עבודה ניסיוניתואמבטיות אמייל פורצלן ופלדה משמשות לציפוי חלקים קטנים.

בעת ציפוי מוצרים גדולים באמבטיות בנפח של 50-100 ליטר ומעלה, משתמשים במיכלים מצופים אמייל עם אמייל עמידים בפני חומצה חנקתית חזקה. חלק מהמפעלים משתמשים באמבטיות גליליות מפלדה המרופדות בציפוי המורכב מדבק מס' 88 ואבקת תחמוצת כרום הנלקחת בכמויות שוות במשקל. ניתן להחליף תחמוצת כרום באבקות מיקרו-אמרי. הציפוי מתבצע ב-5-6 שכבות עם ייבוש אוויר ביניים.

במפעל קירוב, ריפוד אמבטיות גליליות עם כיסויי פלסטיק נשלפים משמש בהצלחה למטרה זו. אם יש צורך לנקות את האמבטיות, התמיסות נשאבות החוצה, והכיסויים מוסרים ומטופלים בחומצה חנקתית. יש להשתמש בפלדת פחמן כחומר לתליונים וסלים. בידוד אזורים בודדיםחלקים ותליונים מיוצרים באמצעות אמייל פרכלורוביניל או תרכובת פלסטיק.

כדי לחמם את התמיסה, יש להשתמש בתנורי חימום חשמליים עם העברת חום דרך מעיל מים. טיפול בחום של חלקים קטנים מתבצע בתרמוסטטים. עבור מוצרים גדולים, תנורי פיר עם בקרת טמפרטורה אוטומטית משמשים.

ציפוי ניקל של פלדות אל חלד ועמידות לחומצות. ציפוי ניקל מתבצע כדי להגביר את קשיות פני השטח ועמידות בפני שחיקה, כמו גם כדי להגן מפני קורוזיה באותן סביבות אגרסיביות בהן הפלדות הללו אינן יציבות.

לחוזק ההידבקות של שכבת ניקל-זרחן למשטח של פלדות בסגסוגת גבוהה, ישנה חשיבות מכרעת לשיטת ההכנה לציפוי. לפיכך, עבור נירוסטה כיתה 1×13 והכנת משטח דומה מורכבת מטיפול אנודי שלה בתמיסות אלקליות. החלקים מותקנים על מתלי פלדת פחמן, תוך שימוש, במידת הצורך, בקתודות פנימיות, תלויות באמבט עם תמיסת סודה קאוסטית של 10-15 אחוזים ונתונים לטיפול אנודי בטמפרטורת אלקטרוליט של 60-70° וצפיפות זרם אנודי של 5-10 a/dm 2 למשך 5-10 דקות. עד שנוצר ציפוי חום אחיד ללא פערי מתכת. החלקים נשטפים לאחר מכן בקור מים זורמים, ערופה בחומצה הידרוכלורית (משקל סגולי 1.19), מדולל בחצי, בטמפרטורה של 15-25° למשך 5-10 שניות. לאחר כביסה במים זורמים קרים, החלקים נתלים באמבט ציפוי ניקל אלקטרוכימי בתמיסה אלקלית ומצופים באופן הרגיל לעובי שכבה נתון.

עבור חלקים העשויים מפלדה עמידה לחומצה מסוג IX18H9T, טיפול אנודי חייב להתבצע באלקטרוליט חומצה כרומית בהרכב ובאופן התהליך הבאים:

לאחר טיפול אנודי, החלקים נשטפים במים זורמים קרים, כבושים בחומצה הידרוכלורית, כמצוין לנירוסטה, ותולים באמבט ציפוי ניקל.

ציפוי ניקל של מתכות לא ברזליות. כדי להפקיד ניקל על שכבת ניקל שהופקדה קודם לכן, החלקים מורידים שומנים ואז מוחמצים בתמיסה של 20-30% של חומצה הידרוכלורית למשך דקה, ולאחר מכן הם נתלים באמבטיה לציפוי ניקל כימי. חלקים העשויים מנחושת וסגסוגותיה מצופים ניקל במגע עם מתכת אלקטרונית שלילית יותר, כגון ברזל או אלומיניום, באמצעות חוט או תליונים העשויים ממתכות אלו למטרה זו. במקרים מסוימים, כדי שתתרחש תגובת משקעים, די לגעת בקצרה במוט הברזל על פני חלק הנחושת.

עבור ציפוי ניקל של אלומיניום וסגסוגותיו, חלקים נחרטים באלקלי, מוארים בחומצה חנקתית, כפי שנעשה לפני כל סוגי הציפויים, ומטופלים בטיפול אבץ כפול בתמיסה המכילה 500 גרם/ליטר סודה קאוסטית ו-100 גרם/ליטר. תחמוצת אבץ, בטמפרטורה של 15-25°. הטבילה הראשונה נמשכת 30 שניות, לאחר מכן משקע האבץ המגע נחרט בחומצה חנקתית מדוללת, והטבילה השנייה היא 10 שניות, לאחר מכן החלקים נשטפים במים זורמים קרים ומצופים ניקל באמבט עם ניקל אלקליין -תמיסת זרחן. הציפוי המתקבל נקשר בצורה חלשה מאוד לאלומיניום, וכדי להגביר את חוזק ההידבקות, החלקים מחוממים על ידי טבילתם בשמן סיכה בטמפרטורה של 220-250° למשך 1-2 שעות.

לאחר טיפול בחום, החלקים עוברים שומנים בממיסים, ולפי הצורך מנגבים, מבריקים או עוברים טיפול מכני אחר.

ציפוי ניקל של cermets וקרמיקה. תַהֲלִיךציפוי ניקל של פריטים מורכב מהפעולות הבאות: חלקים מורידים שומנים בתמיסת אפר סודה 20%, נשטפים במים מזוקקים חמים ונחרטים למשך 10-15 דקות. בתמיסה אלכוהולית של חומצה הידרוכלורית עם יחס רכיבים של 1:1. לאחר מכן החלקים נשטפים שוב במים מזוקקים חמים ובו זמנית מנקים את הבוצה עם מברשות שיער. תמיסה של פלדיום כלוריד בריכוז של 0.5-1.0 גרם/ליטר ו-pH של 3.54:0.1 מונחת על משטחי החלקים לציפוי. לאחר ייבוש אוויר חוזרים על מריחת פלדיום כלוריד, מיובשים וטבולים לציפוי ניקל ראשוני באמבטיה עם תמיסה חומצית המכילה 30 גרם/ליטר ניקל כלורי, 25 גרם/ליטר נתרן היפופוספיט ו-15 גרם/ליטר נתרן סוקסינאט. עבור פעולה זו, יש צורך לשמור על טמפרטורת התמיסה בתוך 96-98 מעלות ו-pH 4.5-4.8. ואז החלקים נשטפים במים מזוקקים מים חמיםומצופה ניקל באותה תמיסה, אך בטמפרטורה של 90°, עד שמתקבלת שכבה בעובי 20-25 מיקרון. לאחר מכן, החלקים מבושלים במים מזוקקים, מצופים נחושת באלקטרוליט פירופוספט עד לקבלת שכבה של 1-2 מיקרון, ולאחר מכן עוברים הלחמה נטולת חומצה. חוזק ההידבקות של ציפוי ניקל-זרחן לבסיס הפריט הוא 60-70 ק"ג/סמ"ר.

כמו כן, סוגים שונים של קרמיקה נתונים לציפוי ניקל כימי כמו אולטרה-פורצלן, קוורץ, סטאטיט, פייזוקרמיקה, טיקונד, תרמוקונד וכו'.

טכנולוגיית ציפוי ניקל מורכבת מהפעולות הבאות: חלקים מסולקים עם אלכוהול, נשטפים במים חמים ומייבשים.

לאחר מכן, עבור חלקים עשויים טיקונד, thermokond וקוורץ, פני השטח שלהם עוברים רגישות בתמיסה המכילה 10 גרם/ליטר בדיל כלוריד SnCl 2 ו-40 מ"ל/ליטר חומצה הידרוכלורית. פעולה זו מתבצעת עם מברשת או על ידי שפשוף עם מכונת כביסה מעץ המורטבת בתמיסה, או על ידי טבילת חלקים בתמיסה למשך 1-2 דקות. ואז פני השטח של החלקים מופעלים בתמיסה של פלדיום כלוריד PdCl 2 2H 2 O.

עבור אולטרה פורצלן, נעשה שימוש בתמיסה מחוממת עם ריכוז PdCl 2 ·2H 2 O של 3-6 גרם/ליטר ומשך טבילה של שנייה אחת. עבור טיקונד, thermokond וקוורץ, הריכוז יורד ל-2-3 גרם/ליטר עם עלייה בחשיפה מ-1 ל-3 דקות, לאחר מכן החלקים נטבלים בתמיסה המכילה סידן היפופוספיט Ca(H 2 PO 2) 2 ב- כמות של 30 גרם/ליטר, ללא חימום, למשך 2-3 דקות.

חלקי חרסינה אולטרה בעלי משטח מופעל תלויים למשך 10-30 שניות. לתוך אמבט טרום ציפוי ניקל עם תמיסה אלקלית, ולאחר מכן החלקים נשטפים ותולים שוב באותה אמבטיה כדי לבנות שכבה בעובי נתון.

חלקים העשויים מטיקונד, תרמוקונד וקוורץ לאחר טיפול בסידן היפופוספיט מצופים ניקל בתמיסות חומציות.

שקיעה כימית של ניקל מתרכובות קרבוניל. כאשר אדי ניקל טטרקרבוניל Ni(CO) 4 מחומם בטמפרטורה של 280°±5, מתרחשת תגובה של פירוק תרמי של תרכובות קרבוניל עם שקיעת ניקל מתכתי. תהליך השקיעה מתרחש במיכל סגור הרמטית בלחץ אטמוספרי. סביבת הגז מורכבת מ-20-25% (בנפח) ניקל טטרקרבוניל ו-80-75% פחמן חד-חמצני CO. תערובת החמצן בגז מותרת לא יותר מ-0.4%. כדי להבטיח שקיעה אחידה, יש ליצור זרימת גז במהירות אספקה ​​של 0.01-0.02 מ' לשנייה והיפוך כיוון האספקה ​​כל 30-40 שניות. . הכנת חלקים לציפוי כוללת הסרת תחמוצות ושומן. קצב שקיעת הניקל הוא 5-10 מיקרון לדקה. ניקל שקוע יש משטח מט, גוון אפור כהה, מבנה גבישי עדין, קשיות 240-270 Vickers ונקבוביות נמוכה יחסית.

חוזק ההיצמדות של הציפוי למתכת המוצר נמוך מאוד וכדי להעלותו לערכים משביעי רצון יש צורך בטיפול בחום ב-600-700° למשך 30-40 דקות.

הגנה על "ברזל" מפני קורוזיה מתבצעת במספר מקרים: במהלך עיבוד ראשוני, על מנת לשחזר נזק באזור נפרד או לקשט דגימה. במקרה זה, הם משמשים מתכות שונות– פליז, נחושת, כסף ועוד מספר אחרים. בואו נסתכל על הטכנולוגיה של ציפוי ניקל בבית כאחת הפשוטות והנגישות ביותר מבחינת יישום עצמאי.

בנוסף, הוא גם הנפוץ ביותר. בעת כיסוי חלקים שכבת הגנהממתכות אחרות, סרט הניקל הדק ביותר משחק תפקיד של סרט ביניים. רצוי ליישם אותו, למשל, לפני.

פֶּתֶק. יש לא מעט מתכונים לכימיקלים המשמשים. המחבר ראה לנכון לצטט רק את אלה שאת יעילותם הוא אימת באופן אישי על ידי מריחת ציפוי ניקל מגן בבית.

יחידת המדידה לרכיבים היא גרם/ליטר מים (אלא אם צוין אחרת). כל הכימיקלים בהם נעשה שימוש מדוללים בנפרד, מסוננים בקפידה ורק לאחר מכן מערבבים לקבלת תמיסה אלקטרוליטית.

הכנת דוגמאות לציפוי ניקל

כל האמצעים הם לא רק זהים, אלא גם חובה, ללא קשר לטכנולוגיה שנבחרה ליישום שכבת מגן (דקורטיבית).

התזת חול

המטרה היא להסיר עד כמה שניתן חלודה, תחמוצות (קטיף) ושאר משקעי זרים. אתה יכול לקרוא מאמר על איך להכין אחד בבית מחומרי גרוטאות. לדוגמה, עצב מחדש את אקדח הריסוס.

קומפוזיציות לכבישה

מס' 1. חומצה גופרתית (מרוכזת) (75 גרם) + כרום (3 גרם) בחצי כוס מים. זמן החשיפה של החלק בתמיסה הוא כ-20 שניות.

מס' 2. חומצה גופרתית (חומצה הידרוכלורית) 5 גרם + מים (חצי כוס). זמן עיבוד - עד דקה.

שְׁחִיקָה

פילוס זהיר כזה עוזר להשיג שכבת ניקל הומוגנית ומפחית את צריכת התמיסה המוכנה. בהתאם למשמעות הפגמים (גודל מרווחים, שריטות), נעשה שימוש בנייר זכוכית בגדלי גרגרים שונים, מברשות גילוף ומשחות שחיקה.

הסרת שומנים

ראשית, לאחר הטחינה, המדגם נשטף מתחת מים זורמיםכדי להסיר את כל השברים הנדבקים. מה להשתמש (אלכוהול, בנזין, אלכוהול לבן או תמיסה שהוכנה במיוחד) מחליטים במקום. התנאי העיקרי הוא שהממס חייב להיות "תואם" לחומר הבסיס שעובר ציפוי ניקל.

במקרים קשים במיוחד, אם ממסים זמינים מסחרית לא עוזרים, רצוי להכין בעצמך תכשירים להסרת שומנים.

מתכונים לתמיסות מימיות לפלדה וברזל יצוק

מס' 1. סודה קאוסטית (10 - 15) + «זכוכית נוזלית

"(10) + אפר סודה (50).

מס' 2.

סודה קאוסטית (50) + נתרן פוספט ואפר סודה (30 כל אחד) + "זכוכית נוזלית" (5). מתכות לא ברזליותמס' 1.

נתרן פוספט +

• סבון כביסה
• (10 - 15 כל אחד).

מס' 2.

סודה קאוסטית (10) + נתרן פוספט (50 - 55).

כדי לבדוק את איכות הסרת השומנים, פשוט יש להרטיב את המדגם במים. אם הוא מכסה את פני השטח עם הסרט הדק ביותר, ללא היווצרות של טיפות, הדבר מעיד על כך שמטרת הפעולה הטכנולוגית הושגה והחלק מוכן לציפוי ניקל.

• טמפרטורת העבודה של התמיסות היא בטווח של +(65 - 85) ºС.
• אנודות (2) – ניקל. על מנת שהדגימה תהיה מצופה באופן אחיד ואחיד, עליהן להיות בצדדים שונים של חומר העבודה. לכן - לפחות 2.
• חלק (3). זו גם הקתודה. הוא תלוי כך שלא יגע בקירות ובתחתית המיכל.

חיבורים: פלוס של המקור - עם הלוחות, מינוס - עם המדגם.

הרכב התמיסה לציפוי ניקל:נתרן גופרתי (50), ניקל (140), מגנזיום (30) + חומצה בורית(20) + מלח שולחן (5).

תנאי ציפוי ניקל:טמפרטורה +22 (±2) ºС, צפיפות זרם - בתוך 1 (±0.2) A/dm².

טכנולוגיית ציפוי ניקל.המתח מופעל ומוגדר ערך הזרם הנדרש. התהליך נמשך בין 20 דקות לחצי שעה. מידת המוכנות של החלק נקבעת חזותית, לפי הגוון (אפרפר-מט) ואחידותו.

אם יש חוסר (היעדר) של כמה רכיבים בבית, אתה יכול להכין הרכב עם מספר מוגבל של מרכיבים, להגדיל את שיעורם לליטר מים.

ניקל גופרתי (250) - נתרן כלורי (25) - חומצה בורית (30). אבל עם הרכב האלקטרוליט הזה, תנאי ציפוי הניקל משתנים. התמיסה מחוממת לכ-+55 ºС (על מנת להפעיל את התהליך, כמו עם), וצפיפות הזרם מוגברת ל-4 - 5.

מה לשקול

• איכות ציפוי ניקל תלויה במידה רבה בחומציות התמיסה. נבדק על ידי צביעת נייר לקמוס - הצבע צריך להיות אדום. במידת הצורך, להוריד את ערך החומציות, אתה יכול להכניס תמיסת אמוניה לתוך האלקטרוליט. המינון נקבע באופן עצמאי; נקודת ההתייחסות היא הגוון של "אינדיקטור" לקמוס.
• שיטת ציפוי ניקל אלקטרוליטי לא תמיד יעילה. אם לפני השטח של המדגם יש טופוגרפיה מורכבת, הרי שהציפוי ישכב בצורה לא אחידה, ובאזורים בעייתיים במיוחד הוא עלול לא להיות קיים כלל. למשל בחריצים, סדקים, חורים וכדומה.

ציפוי ניקל כימי

הטכנולוגיה הרבה יותר פשוטה, מכיוון שכל מה שאתה צריך זה פורצלן ( כלי בישול באמייל). יחד עם זאת, האיכות גבוהה יותר, שכן לא יישארו אזורים לא מטופלים. כל הרכיבים מומסים במים, ולאחר מכן התמיסה מחוממת לטמפרטורה של כ + (85 - 90) ºС. ואחרי זה, ללא קשר לניסוח בו נעשה שימוש, מוכנס לתוכו נתרן היפופוספיט (אנו מציינים זאת כ-NG).

לאחר הערבוב, ניתן להתחיל בציפוי ניקל. זה מורכב מתליית החלק כך שהוא שקוע לחלוטין בכימיקל/ריאגנט. בקרת האיכות נשארת זהה - ויזואלית.

יש די הרבה קומפוזיציות לציפוי ניקל כימי. הנה כמה מתכונים:

מס' 1.

אמוניום וניקל גופרתי (30 כל אחד) - עלייה בטמפרטורה - NG (10). החומציות הנדרשת היא כ-8.5.

מס' 2.

ניקל כלוריד (30) + חומצה גליקולית (40) – חימום – NG 10 (חומציות 4.2 – 4.4). מס' 3.נתרן ציטראט, אמוניום כלורי וניקל כלורי (45 כל אחד) – חימום – NG (20; 8.5).

המלצה -

פתרונות חומציים (pH נמוך מ-6.5) עדיף לעבד מוצרים עשויים נחושת, מתכות ברזליות (סגסוגות) ופליז. כך נוצרת שכבה קרובה לחלקה מושלמת. תרכובות אלקליות (pH 6.5 ומעלה) משמשות, ככלל, עבור ציפוי ניקל של מוצרי נירוסטה. ציפוי זה מאופיין בהדבקה איכותית לבסיס.שפשוף ציפוי ניקל

רצוי לתרגל בעת עיבוד חלקי עבודה בגודל גדול, עבורם אתה יכול לבחור מיכל בבית

הגדלים הנדרשים בעייתי או בלתי אפשרי. הטכניקה עצמה פשוטה, מכיוון שהיא מבטלת תהליכים גלווניים. הקושי שונה - תצטרכו להשקיע זמן רב בהכנת הציוד והאביזרים הדרושים. קודם כל, מברשת.הרכב תכנית:

מקור זרם קבוע עם התאמה חלקה בטווח של 5 – 15 V (עד 2 A). אין טעם לרכוש אותו במיוחד עבור ציפוי ניקל, שכן להכין אותו בעצמך לאדם שסיים בֵּית סֵפֶר תִיכוֹן, לא יהיה קשה. תזדקק ל-TR עם פיתול משני מתאים ומיישר (גשר). דיודות מסדרות 303 - 305 מתאימות למדי.

מִברֶשֶׁת. קוטר של 25 (±) מ"מ מספיק. הידית שלו צריכה להיות עשויה דיאלקטרי. אם אתה מתמקד במה שיש בבית, אז

האפשרות הטובה ביותר

- הכינו אותו מחתיכת צינור PP או PE. בקצה אחד הידית "עמומה" על ידי מכסה. ערימה, למשל, עשויה מחומר סינתטי, משמשת כזיפים.

• הסיבים נאספים לצרור, שחלקו העליון עטוף בחוט (נירוסטה), שמתחתיו מונחת לוחית ניקל מעוקלת. מסתבר שזה אנלוגי של מברשת צבע. זוהי האנודה של המעגל. המינוס של המקור מחובר לחומר העבודה.
• חוטים. מספיק ל-0.5 מ"ר. לכל בעל תמיד יהיו חלקים מתאימים במוסך שלו.
• מתכון להרכב

נתרן וניקל גופרתי - 40 ו-70.

הליך ציפוי ניקל: האלקטרוליט המוכן נשפך לידית, מתח מופעל, והמברשת עוברת בשיטתיות, בלחץ, על החלק. אי הנוחות היא שתצטרכו לפקח כל הזמן על רמת התמיסה בידית ולמלא אותה באופן קבוע. אבל אם בבית אתה רוצה לצפות משהו מגושם בניקל, למשל, פגוש לרכב, חישוקים, אז פשוט אין אפשרות אחרת.

המלצה - כדי לפשט את תהליך הכנת הציוד, ניתן להשתמש בצלחת ניקל במקום מברשת. זה משחק את התפקיד של אנודה. יש לעטוף אותו בחתיכת פלנל בעובי של 4 מ"מ לפחות, וליד חומר העבודה יש ​​להניח מיכל עם אלקטרוליט. הטכנולוגיה פשוטה - להרטיב כל הזמן אלקטרודה מאולתרת כזו בתמיסה ולהעביר אותה על פני הדגימה. האפקט זהה, והתוצאה תלויה לחלוטין בחריצות ובדיוק של אומן הבית.

עיבוד סופי של חלקים

• יִבּוּשׁ. אם למדגם יש טופוגרפיה מורכבת, אז אתה צריך לוודא שאין לחות בכל האזורים הבעייתיים (חריצים, שקעים וכו').
• איטום פני השטח.סרט ניקל מאופיין בנקבוביות, גם אם הציפוי נעשה במספר שכבות. לכן, לא ניתן להימנע ממגע ישיר של הבסיס עם הנוזל. זה רק עניין של זמן. התוצאה היא קורוזיה וקילוף ניקל.

איך אתה יכול לאטום נקבוביות בבית:

• קצת אקזוטי, אבל דרך יעילה- טבילה של דגימה עדיין חמה בשמן דגים.
• מערבבים תחמוצת מגנזיום עם מים, מביאים אותו לשמנת חמוצה סמיכה ושפשפו את החלק המצופה ניקל ב"דייסה" כזו וטבלו אותו בתמיסה (50%) של חומצה הידרוכלורית למשך כמה דקות.
• טפלו במשטח בחומר סיכה שקוף שיכול לחדור לעומק המבנה, ב-2-3 מעברים.

עודפי תרופות (לא לפני 24 שעות) נשטפים בקלות עם בנזין.

מֵרוּט

עַל בשלב זהחומר העבודה המצופה ניקל מקבל ברק ספציפי.

מידע שימושי

לא כל "ברזל" מצופה ניקל. טיפול זה אינו משמש בדיל, עופרת ומתכות וסגסוגות פחות נפוצות בחיי היומיום.

לציפוי ניקל באיכות גבוהה יותר, רצוי לצבוע מראש את חומר העבודה בנחושת. ישנן שתי סיבות עיקריות.

הראשון כבר מצוין - נקבוביות הציפוי.

שנית, שכבת הניקל קשורה לנחושת בצורה אמינה הרבה יותר מאשר לכל סגסוגת או פלדה טהורה. כתוצאה מכך, החלק המצופה ניקל יישאר ללא שינוי למשך זמן רב יותר. מראה אטרקטיבי. אם אפשר לעשות ציפוי נחושת של מדגם בבית, אז זהו הפתרון הטוב ביותרבעיות.

הרכב אלקטרוליט לציפוי חלק פלדה בסרט נחושת

גופרת נחושת (200) + חומצה גופרתית מרוכזת (50). תנאי עיבוד לדוגמה: צפיפות זרם - 1.5A/dm²; טמפרטורה – חדר +22 (±2) ºС.

בעת ביצוע ציפוי ניקל בבית, אתה יכול להסתמך על הנתונים הבאים - 1 ליטר אלקטרוליט מספיק לעיבוד חלק עם שטח כולל של לא יותר מ-2 dm². על סמך זה, הכמות הנדרשת של תמיסה נקבעת.