آبکاری نیکل با دست در منزل. آبکاری نیکل شیمیایی برای چیست؟ برای مس و آلیاژهای آن

از آبکاری نیکل در مهندسی مکانیک، ابزارسازی و سایر صنایع استفاده می شود. نیکل برای پوشش دادن قطعات ساخته شده از فولاد و فلزات غیر آهنی برای محافظت از آنها در برابر خوردگی، پوشش تزئینی و افزایش مقاومت در برابر سایش مکانیکی استفاده می شود. به دلیل مقاومت بالای آن در برابر خوردگی در محلول های قلیایی، از پوشش های نیکل برای محافظت از دستگاه های شیمیایی در برابر محلول های قلیایی استفاده می شود. V صنایع غذایینیکل می تواند جایگزین پوشش های قلع شود. آبکاری نیکل سیاه در صنعت نوری فراگیر شده است
در رسوب الکتروشیمیایی نیکل بر روی کاتد، دو فرآیند اصلی رخ می دهد: Ni 2+ + 2e - → Ni و 2H + + 2e - → H2.
در نتیجه تخلیه یون های هیدروژن، غلظت آنها در لایه نزدیک به کاتد کاهش می یابد، یعنی الکترولیت قلیایی می شود. در این حالت، نمک های پایه نیکل می توانند تشکیل شوند که بر ساختار و خواص مکانیکی پوشش نیکل تأثیر می گذارد. آزاد شدن هیدروژن همچنین باعث ایجاد حفره می شود - پدیده ای که در آن حباب های هیدروژن که روی سطح کاتد باقی می مانند، از تخلیه یون های نیکل در این مکان ها جلوگیری می کنند. حفره هایی روی پوشش ایجاد می شود و رسوبات از بین می روند نمای تزئینی... در مبارزه با سوراخ شدن، از موادی استفاده می شود که کشش سطحی را در سطح مشترک فلز-محلول کاهش می دهد.
نیکل به راحتی در طی انحلال آندی غیرفعال می شود. در حین غیرفعال شدن آندها در الکترولیت، غلظت یون‌های نیکل کاهش می‌یابد و غلظت یون‌های هیدروژن به سرعت افزایش می‌یابد که منجر به افت راندمان جریان و بدتر شدن کیفیت بارش می‌شود. برای جلوگیری از غیرفعال شدن آندها، فعال‌کننده‌ها به الکترولیت‌های آبکاری نیکل وارد می‌شوند. چنین فعال کننده هایی یون های کلر هستند که به شکل کلرید نیکل یا کلرید سدیم به الکترولیت وارد می شوند.

مراقب باش!شرکت "LV-Engineering" خدماتی برای استفاده از پوشش های گالوانیکی ارائه نمی دهد! سازمان ما طراحی صنایع آبکاری، ساخت حمام آبکاری و خطوط از پلی پروپیلن، نصب و راه اندازی در این منطقه را انجام می دهد.

الکترولیت های سولفات آبکاری نیکل

الکترولیت های اسید سولفوریک برای آبکاری نیکل رایج ترین هستند. این الکترولیت ها در عملکرد پایدار هستند و در صورت استفاده صحیح می توانند چندین سال بدون تعویض استفاده شوند. ترکیب برخی از الکترولیت ها و حالت های آبکاری نیکل:

ترکیب بندی	الکترولیت شماره 1	الکترولیت شماره 2	الکترولیت شماره 3
سولفات نیکل		280-300	400-420
سولفات سدیم	50-70	-	-
سولفات منیزیم	30-50	50-60	-
اسید بوریک	25-30	25-40	25-40
سدیم کلرید	5-10	5-10	-
فلورید سدیم	-	-	2-3
دما، درجه سانتیگراد	15-25	30-40	50-60
چگالی جریان A/dm 2	0,5-0,8	2-4	5-10
pH	5,0-5,5	3-5	2-3

سولفات سدیم و سولفات منیزیم به الکترولیت وارد می شوند تا هدایت الکتریکی محلول را افزایش دهند. رسانایی محلول های سدیم بیشتر است، اما در حضور سولفات منیزیم، رسوبات سبک تر، نرم تر و به راحتی صیقل داده می شود.
الکترولیت نیکل حتی به تغییرات جزئی اسیدیته بسیار حساس است. برای حفظ مقدار pH در محدوده مورد نیاز، استفاده از ترکیبات بافر ضروری است. اسید بوریک به عنوان ترکیبی استفاده می شود که از تغییر سریع اسیدیته الکترولیت جلوگیری می کند.
برای تسهیل انحلال آندها، نمک های کلرید سدیم به داخل حمام وارد می شوند.
برای تهیه الکترولیت های سولفات آبکاری نیکل، لازم است در ظروف جداگانه حل شود. آب گرمتمام اجزاء پس از ته نشین شدن، محلول ها در یک حمام کار فیلتر می شوند. محلول ها هم زده می شوند، pH الکترولیت بررسی می شود و در صورت لزوم با محلول هیدروکسید سدیم 3 درصد یا محلول اسید سولفوریک 5 درصد تنظیم می شود. سپس الکترولیت با آب به حجم مورد نیاز می رسد. در صورت وجود ناخالصی، لازم است قبل از شروع عملیات الکترولیت، مطالعه آن انجام شود، زیرا الکترولیت های نیکل به ناخالصی های خارجی، اعم از آلی و معدنی، بسیار حساس هستند.
عیوب در حین عملکرد الکترولیت آبکاری نیکل براق و روش های حذف آنها در جدول 1 آورده شده است.

جدول 1. عیوب در حین عملکرد الکترولیت های سولفات آبکاری نیکل و راه های رفع آنها

کاستی	علت نقص	درمان
نیکل رسوب نمی کند. تکامل هیدروژن فراوان	PH پایین	PH را با محلول هیدروکسید سدیم 3% اصلاح کنید
آبکاری جزئی نیکل	چربی زدایی ضعیف قطعات	بهبود آمادگی
	قرارگیری آند نادرست	آندها را به طور مساوی توزیع کنید
	قطعات متقابلا از یکدیگر محافظت می کنند	چیدمان قطعات در حمام را تغییر دهید
روکش دارد رنگ خاکستری	وجود نمک مس در الکترولیت	مس را از الکترولیت جدا کنید
پوشش شکننده و ترک خورده		الکترولیت را با کربن فعال درمان کنید و با جریان کار کنید
	وجود ناخالصی های آهن	آهن را از الکترولیت جدا کنید
	PH پایین	PH صحیح
تشکیل حفره	آلودگی الکترولیتی ترکیبات آلی	الکترولیت کار کنید
	تخصیص pH پایین	PH صحیح
	اختلاط ضعیف	هم زدن را زیاد کنید
ظاهر شدن رگه های سیاه یا قهوه ای روی پوشش	وجود ناخالصی روی	الکترولیت را از روی خالص کنید
تشکیل دندریت در لبه های قطعات	چگالی جریان بالا	چگالی جریان را کاهش دهید
	فرآیند آبکاری بیش از حد نیکل	یک زیرلایه مسی میانی معرفی کنید یا زمان الکترولیز را کاهش دهید
آندها با یک فیلم قهوه ای یا سیاه پوشیده شده اند	چگالی جریان آند بالا	سطح آندها را افزایش دهید
	غلظت کم کلرید سدیم	2-3 گرم در لیتر کلرید سدیم اضافه کنید

برای آبکاری نیکل، از آندهای نورد گرم و همچنین از آندهای غیر فعال کننده استفاده می شود. از آندهایی به شکل صفحات (کارت) نیز استفاده می شود که در سبدهای تیتانیومی روکش دار قرار می گیرند. آندهای کارتی باعث انحلال یکنواخت نیکل می شوند. برای جلوگیری از آلودگی الکترولیت با لجن آند، آندهای نیکل باید در روکش های پارچه ای محصور شوند که از قبل با محلول اسید هیدروکلریک 2 تا 10 درصد تصفیه شده اند.
نسبت سطح آند به سطح کاتدی در طول الکترولیز 2: 1 است.
آبکاری نیکل قطعات کوچک در حمام های زنگ و درام انجام می شود. هنگام آبکاری نیکل در حمام های زنگ، از افزایش محتوای نمک های کلرید در الکترولیت برای جلوگیری از غیرفعال شدن آندها استفاده می شود که می تواند به دلیل عدم تطابق سطح آندها و کاتدها رخ دهد که در نتیجه غلظت نیکل رخ می دهد. در الکترولیت کاهش می یابد و مقدار pH کاهش می یابد. می تواند به حدی برسد که در آن رسوب نیکل به طور کلی متوقف شود. یک نقطه ضعف هنگام کار در زنگ ها و درام ها نیز حباب بزرگ الکترولیت با قطعات حمام است. نرخ تلفات خاص در این مورد از 220 تا 370 میلی لیتر بر متر مربع است.

الکترولیت های نیکل آبکاری درخشان

برای پوشش محافظ و تزئینی قطعات، پوشش های نیکل براق و آینه مانند به طور گسترده استفاده می شود که مستقیماً از الکترولیت ها با افزودنی های براق کننده به دست می آیند. ترکیب الکترولیت و حالت آبکاری نیکل:

سولفات نیکل - 280-300 گرم در لیتر
کلرید نیکل - 50-60 گرم در لیتر
اسید بوریک - 25-40 گرم در لیتر
ساخارین 1-2 گرم در لیتر
1،4-بوتین دیول - 0.15-0.18 میلی لیتر در لیتر
فتالیمید 0.02-0.04 گرم در لیتر
pH = 4-4.8
دما = 50-60 درجه سانتیگراد
چگالی جریان = 3-8 A / dm 2

برای به دست آوردن پوشش های نیکل براق، از الکترولیت ها با سایر افزودنی های روشن کننده نیز استفاده می شود: کلرامین B، پروپارژیل الکل، بنزوسولفامید و غیره.
هنگام اعمال یک پوشش براق، لازم است الکترولیت را با هوای فشرده، ترجیحا در ترکیب با تکان دادن میله های کاتد، و همچنین فیلتر مداوم الکترولیت، به شدت هم بزنید.
الکترولیت به شرح زیر تهیه می شود. در آب گرم مقطر یا دیونیزه شده (80-90 درجه سانتیگراد) با سولفات همزن و کلرید نیکل، اسید بوریک حل می شود. الکترولیت وارد شده به حجم کار با آب در معرض تمیز کردن شیمیایی و انتخابی قرار می گیرد. برای حذف مس و روی، الکترولیت با اسید سولفوریک اسیدی می شود تا pH 2-3، کاتدهای سطح وسیعی از فولاد موجدار آویزان می شود و الکترولیت به مدت یک روز در دمای 50-60 درجه سانتیگراد کار می کند و هم می زنند. با هوای فشرده چگالی جریان 0.1-0.3 A / dm 2. سپس pH محلول به 5.0-5.5 تنظیم می شود و پس از آن پرمنگنات پتاسیم (2 گرم در لیتر) یا محلول 30٪ پراکسید هیدروژن (2 میلی لیتر در لیتر) به آن وارد می شود.
محلول به مدت 30 دقیقه هم زده می شود، 3 گرم در لیتر اضافه می شود کربن فعالبا اسید سولفوریک تیمار شده و با استفاده از الکترولیت 3-4 هم بزنید هوای فشرده... محلول به مدت 7-12 ساعت ته نشین می شود، سپس در حمام کار فیلتر می شود.
عوامل روشن کننده به الکترولیت خالص شده وارد می شوند: ساخارین و 1،4-بوتین دیول به طور مستقیم، فتالیمید - پس از حل شدن در مقدار کمی الکترولیت که تا دمای 70-80 درجه سانتیگراد گرم می شود. pH به مقدار لازم رسیده و کار می کند. مصرف روشن کننده ها هنگام تنظیم الکترولیت عبارت است از: ساخارین 0.01-0.012 گرم / (A.h). 1،4-butnediol (35٪ محلول) 0.7-0.8 میلی لیتر / (A.h)؛ فتالیمید 0.003-0.005 گرم / (A.h).
عیوب در حین عملکرد الکترولیت آبکاری نیکل براق و روش های حذف آنها در جدول 2 آورده شده است.

جدول 2. عیوب حین کارکرد الکترولیت آبکاری نیکل براق و راه های رفع آنها

کاستی	علت نقص	درمان
براقیت ناکافی پوشش	غلظت کم روشن کننده ها	روشن کننده ها را معرفی کنید
	چگالی جریان و pH مشخص شده حفظ نمی شود	چگالی جریان و pH را تنظیم کنید
رنگ پوشش تیره و / یا لکه های تیره	الکترولیت حاوی ناخالصی های فلزات سنگین است	تمیز کردن انتخابی الکترولیت را در چگالی جریان کم انجام دهید
ایجاد حفره	وجود ناخالصی های آهن در الکترولیت	الکترولیت را تصفیه کنید و مکمل ضد حفره را معرفی کنید
	اختلاط ناکافی	اختلاط هوا را افزایش دهید
	دمای الکترولیت پایین	دمای الکترولیت را افزایش دهید
رسوبات شکننده	آلودگی الکترولیت با ترکیبات آلی	الکترولیت را با کربن فعال خالص کنید
	کاهش محتوای 1،4-butynediol	مکمل ۱،۴-بوتین دیول را اضافه کنید

آبکاری نیکل محصولات فلزی نه تنها از سطوح آنها در برابر خوردگی محافظت می کند، بلکه باعث ایجاد پوششی براق بر روی آنها می شود. از این گونه محصولات در ساخت لوله کشی، قطعات خودرو، ابزار پزشکی و ... استفاده زیادی می شود. در این راستا، بسیاری از افراد این سوال را دارند که آیا می توان آبکاری نیکل روی فولاد را در خانه انجام داد؟

تکنولوژی آبکاری نیکل

آبکاری نیکل با استفاده از یک لایه نازک نیکل بر روی یک جسم فلزی انجام می شود. نیکل را می توان با محصولات ساخته شده از فلزات مختلف پوشاند، مانند:

• فولاد؛
• مس؛
• تیتانیوم؛
• آلومینیوم

فلزاتی وجود دارد که نمی توان آنها را نیکل کرد:

• قلع؛
• رهبری؛
• کادمیوم؛
• آنتیموان

پوشش نیکل محصول را در برابر رطوبت و مواد مختلف تهاجمی محافظت می کند. اغلب به عنوان لایه پایه قبل از روکش کروم قطعات استفاده می شود. پس از اعمال یک لایه نازک از نیکل، پاشیدن نقره، طلا و سایر فلزات، آنها محکم تر می مانند.

در خانه از روش هایی استفاده می شود که نیازی به استفاده از تجهیزات تخصصی ندارد. با توجه به این، آبکاری نیکل فولاد، مس، آلومینیوم در شرایط زندگیتقریبا برای همه در دسترس است. برای به دست آوردن یک پوشش یکنواخت، ابتدا باید قطعه را آماده کنید.

چگونه محصولی را برای آبکاری نیکل تهیه کنیم؟

آماده سازی محصول یک فرآیند نسبتاً پر زحمت است. وجود خوردگی، اکسیداسیون و غیره باید کاملاً حذف شود. آماده سازی در چند مرحله انجام می شود.

سندبلاست

این نوع پردازش را می توان به صورت تخصصی انجام داد دستگاه سندبلاستو خانگی در طول پردازش، باید سعی کنید تا حد امکان لایه های خارجی را از سطح قطعه کار حذف کنید. توجه ویژهباید تبدیل شود مکان های صعب العبور... آنها باید به همان روشی که سایر قسمت های سطح تمیز شوند.

سنگ زنی

برای اینکه پوشش نیکل یکنواخت شود، باید سطح را تا حد امکان تراز کنید. سنگ زنی این امکان را فراهم می کند که جسم را از لایه اکسید تمیز کنید. برای تکمیل این مرحله، استفاده کنید سمباده، و ابزارهای مختلفو لوازم جانبی طراحی شده برای سنگ زنی.

مشاوره:از سنگ زنی قطعات غافل نشوید، آماده سازی نادرست می تواند منجر به لایه برداری از پوشش شود.

رفع آلودگی های چربی

پس از اتمام فرآیند سنباده، کثیفی حاصل را زیر آب جاری بشویید. سپس باید قطعه کار را چربی زدایی کنید. برای این کار می توانید از حلال های آماده و خانگی استفاده کنید. پس از استفاده از حلال، قسمت را دوباره با آب بشویید و کاملا خشک کنید.

توجه:هنگام انتخاب یک حلال، لازم است میزان تأثیر آن بر فلزی که محصول از آن ساخته شده است، در نظر گرفته شود. استفاده از محلول های چربی زدایی که وارد می شوند ممنوع است واکنش شیمیاییبا یک سطح

آبکاری مس

آبکاری نیکل محصول بهتر است با آبکاری مس اولیه قطعه کار انجام شود. این مرحله اختیاری است، اما اگر آبکاری روی یک لایه نازک مس اعمال شود، آبکاری نیکل فولاد و سایر فلزات بهتر خواهد بود.

برای آبکاری مس، قطعه باید در یک ظرف شیشه ای با الکترولیت آبی متشکل از سولفات مسو اسید سولفوریک جسم را روی سیم آویزان می کنند تا به دیواره ها و کف ظرف برخورد نکند. صفحات مسی در دو طرف قطعه کار قرار می گیرند که همان الکترودها هستند. پس از آن، یک منبع جریان مستقیم به الکترودها و قطعه کار متصل می شود. درجه آبکاری مس به طور مستقیم به زمان فرآیند بستگی دارد.

روش های آبکاری نیکل

آبکاری نیکل یک محصول در منزل به دو صورت شیمیایی و الکترولیتی قابل انجام است.

روش الکترولیتی

آبکاری با استفاده از الکترولیت آبکاری نامیده می شود. ابتدا باید یک محلول آبی (الکترولیت) تهیه کنید. این به اجزای زیر نیاز دارد:

• سولفات نیکل- 70 گرم؛
• سولفات منیزیم- 15 گرم؛
• نمک- 2.5 گرم؛
• سولفات سدیم- 25 گرم؛
• اسید بوریک- 10 گرم؛
• اب- 500 گرم

هر یک از اجزاء باید به طور جداگانه در آب حل شده و فیلتر شوند. محلول های به دست آمده مخلوط شده و در یک ظرف شیشه ای ریخته می شود. برای آبکاری نیکل گالوانیکی، الکترودهای نیکل در ظرفی با الکترولیت قرار می گیرند. برای اینکه پوشش روی قطعه کار یکنواخت باشد، حداقل دو الکترود در هر طرف نصب می شود.

قطعه کار آماده شده در ظرفی بین الکترودها قرار می گیرد تا به دیواره ها و کف ظرف برخورد نکند. الکترودها با هادی های مسی به یکدیگر متصل می شوند و به تماس مثبت منبع جریان مستقیم متصل می شوند. سیم رسانا به ترمینال منفی متصل است.

در فرآیند آبکاری نیکل فولاد، ولتاژ تغذیه نباید از 6 ولت تجاوز کند. چگالی جریان باید نظارت شود، نباید از 1.2 A تجاوز کند. فرآیند حدود 30-40 دقیقه طول می کشد. در انتهای آن، این مورد باید با آب جاری شسته شود و کاملا خشک شود. پوشش اعمال شده باید مات و صاف باشد. برای اینکه سطح محصول درخشندگی پیدا کند، باید صیقل داده شود.

روش شیمیایی

آبکاری نیکل فولاد و سایر فلزات از نظر شیمیاییبا مقاومت گالوانیکی پوشش متفاوت است. با کمک آبکاری شیمیایی نیکل، این ماده را می توان به راحتی حتی در غیر قابل دسترس ترین مکان ها نیز اعمال کرد.

آب در یک ظرف لعابی ریخته می شود و اسید کهربا سدیم و نیکل کلرید در آن حل می شود. سپس محلول تا دمای 90 درجه گرم می شود. هنگامی که دمای مورد نیاز به دست آمد، هیپوفسفیت سدیم اضافه می شود. محصول با دقت روی ظرف همراه با محلول آویزان می شود. مقدار مایع بر این اساس محاسبه می شود که 1 لیتر محلول می تواند سطحی به مساحت 2 dm 2 را بپوشاند.

آبکاری نیکل به صورت بصری کنترل می شود: هنگامی که قسمت به طور مساوی با یک فیلم پوشش داده می شود، فرآیند تکمیل می شود. در انتها باید قسمت را در محلولی از آب و مقدار کمی گچ بشویید. پس از آن، قطعات خشک و جلا می شوند.

چگونه عمر مفید پوشش را افزایش دهیم؟

پوشش حاصل ساختار متخلخل دارد. بنابراین فلز محصول مستعد خوردگی است. برای کاهش خطر وقوع آن، لایه نیکل با روان کننده ها پوشانده می شود. پس از استفاده از آنها، جسم در ظرف حاوی روغن ماهی غوطه ور می شود. پس از 24 ساعت، مقدار اضافی با یک حلال حذف می شود.

اگر اندازه محصول بزرگ است و غوطه ور شدن آن در ظرف غیرممکن است، سطح آن به سادگی با روغن ماهی مالیده می شود. این روش باید دو بار با فاصله زمانی حدود 12 ساعت انجام شود. چربی باقیمانده باید 48 ساعت پس از درمان برداشته شود.

دو روش برای انجام آبکاری نیکل فولاد در خانه وجود دارد. این فرآیند ساده است، اما نیاز به آماده سازی دقیق و نهایت دقت در اجرای آن دارد. برای تهیه محلول، لازم است اجزای با کیفیت بالا را خریداری کنید، از قبل آماده کنید منطقه کار، ظروف، ابزار و وسایل.

در فرآیند کار، رعایت اقدامات ایمنی مهم است: برای محافظت از چشم و پوست از تماس با مواد شیمیایی، از تهویه کافی اتاق اطمینان حاصل کنید، از احتمال اشتعال مخلوط و تاسیسات الکتریکی جلوگیری کنید.

آبکاری قطعات فلزی و فولادی غیرآهنی با نیکل مقاومت آنها را در برابر فرآیندهای خوردگی و سایش مکانیکی افزایش می دهد. آبکاری نیکل در خانه برای همه در دسترس است و با یک فناوری ساده مشخص می شود.

1 آبکاری نیکل سطوح فلزی - مبانی فناوری

آبکاری نیکل شامل اعمال یک پوشش نیکل نازک بر روی سطح قطعه کار است که ضخامت آن معمولاً 1-50 میکرومتر است. قطعات به منظور محافظت از آنها یا به دست آوردن ویژگی (مشکی مات یا براق) تحت این عملیات قرار می گیرند. ظاهرسطح نیکل اندود. این پوشش، صرف نظر از سایه، به طور قابل اعتمادی از اجسام فلزی در برابر خوردگی محافظت می کند بیرون از خانه، در محلول های نمک، قلیایی، اسیدهای آلی ضعیف.

به عنوان یک قاعده، قطعات نیکل اندود ساخته شده از فولاد یا فلزات و آلیاژهای آنها، مانند مس، آلومینیوم، روی، کمتر - تیتانیوم، منگنز، مولیبدن، تنگستن. سطوح محصولات ساخته شده از سرب، قلع، کادمیوم، بیسموت، آنتیموان نباید با آبکاری شیمیایی نیکل کار شود. از پوشش های نیکل در موارد مختلف استفاده می شود بخش های صنعتیبرای مصارف حفاظتی، تزئینی و خاص یا به عنوان لایه زیرین.

این فناوری برای بازیابی سطح قطعات فرسوده مکانیسم‌ها و اتومبیل‌های مختلف، پوشش ابزار اندازه‌گیری و پزشکی، اقلام و محصولات خانگی، تجهیزات شیمیایی، قطعاتی که تحت بارهای سبک تحت شرایط قرار گرفتن در معرض محلول‌های قلیایی قوی یا اصطکاک خشک کار می‌کنند، استفاده می‌شود. 2 روش آبکاری نیکل وجود دارد - الکترولیتی و شیمیایی.

دومی تا حدودی گرانتر از اولی است، با این حال، به شما امکان می دهد یک پوشش یکنواخت با ضخامت و کیفیت در کل سطح قطعه به دست آورید، مشروط بر اینکه راه حل دسترسی به تمام مناطق آن فراهم شود. آبکاری نیکل در خانه یک کار عملی است. قبل از شروع کار، محصول به طور کامل از خاک و زنگ زدگی (در صورت وجود) تمیز می شود، با کاغذ سنباده ریز برای برداشتن لایه اکسید، با آب شسته می شود، سپس چربی زدایی می شود و دوباره شسته می شود.

2 راز افزایش مقاومت و عمر آبکاری نیکل

قبل از آبکاری نیکل، بهتر است محصول را آبکاری مسی انجام دهید (برای پوشاندن آن با یک زیرلایه مسی). این فناوری در صنعت به عنوان یک فرآیند جداگانه و همچنین به عنوان یک فرآیند آماده سازی قبل از نقره کاری، آبکاری کروم، آبکاری نیکل استفاده می شود. آبکاری مس، قبل از اعمال لایه های دیگر، به شما امکان می دهد عیوب سطح را صاف کنید و اطمینان و دوام خارجی را تضمین می کند. پوشش محافظ... مس بسیار محکم به فولاد می‌چسبد و سایر فلزات خیلی بهتر از فولاد خالص روی آن رسوب می‌کنند. علاوه بر این، پوشش‌های نیکل پیوسته نیستند و در هر 1 سانتی‌متر مربع منافذ (تا سطح فلز زیرلایه) دارند:

• چندین ده - برای پوشش های نیکل تک لایه؛
• چند - برای سه لایه.

در نتیجه، فلز زیرلایه زیر نیکل تحت فرآیندهای خورنده قرار می‌گیرد و شرایطی ایجاد می‌شود که پوسته شدن پوشش محافظ را تحریک می‌کند. بنابراین حتی با آبکاری مقدماتی مس، آبکاری نیکل چندلایه و به ویژه با یک لایه روی فولاد خالص، لازم است سطح پوشش نیکل محافظ با ترکیبات خاصی که منافذ را می بندند، درمان شود. هنگام خودپردازی در خانه، روش های زیر امکان پذیر است:

• قسمت پوشش داده شده را با مخلوطی از آب و اکسید منیزیم پاک کنید و بلافاصله آن را به مدت 1-2 دقیقه در اسید کلریدریک 50٪ غوطه ور کنید.
• سطح قطعه را 2-3 بار با روان کننده ای که به راحتی نفوذ می کند پاک کنید.
• بلافاصله پس از فرآوری، محصول هنوز سرد نشده را در روغن ماهی (غیر ویتامینه، ترجیحاً قدیمی، که قبلاً برای هدف مورد نظر خود نامناسب است) غوطه ور کنید.

در دو مورد آخر، چربی اضافی (چربی) پس از یک روز با بنزین از سطح پاک می شود. در مورد پردازش سطوح بزرگ (قالب‌کاری، ضربه گیر اتومبیل) از روغن ماهی به شرح زیر استفاده می‌شود. در هوای گرم 2 بار با فاصله 14-12 ساعت با آن قسمت را پاک می کنند و بعد از 2 روز با بنزین اضافه آن را پاک می کنند.

3 آبکاری نیکل الکترولیتی در خانه

این روش مستلزم تهیه یک الکترولیت است که ترکیب آن به شرح زیر است:

• 140 گرم سولفات نیکل؛
• 50 گرم سولفات سدیم؛
• 30 گرم سولفات منیزیم؛
• 5 گرم نمک سفره(سدیم کلرید)؛
• 20 گرم اسید بوریک;
• 1000 گرم آب.

مواد شیمیایی به طور جداگانه در آب حل می شوند، محلول های حاصل فیلتر شده و سپس مخلوط می شوند.الکترولیت آماده شده در ظرفی ریخته می شود. برای آبکاری نیکل گالوانیکی، الکترودهای نیکل (آند) مورد نیاز است که در حمام الکترولیت فرو می روند (یک الکترود کافی نیست، زیرا پوشش حاصل ناهموار خواهد بود). قسمتی بین آندها روی یک سیم معلق است. هادی های مسی که از صفحات نیکل می آیند در یک مدار متصل می شوند و به ترمینال مثبت منبع DC، سیم از قسمت به منفی متصل می شوند.

برای کنترل قدرت جریان، یک مقاومت (رئوستات) و یک میلی‌متر (دستگاه) در مدار گنجانده شده است. ولتاژ منبع جریان نباید بیش از 6 ولت باشد، چگالی جریان باید در سطح 0.8-1.2 A / dm2 (مساحت سطح محصول) حفظ شود، دمای الکترولیت دمای اتاق 18-25 درجه سانتیگراد است. . جریان برای 20-30 دقیقه تامین می شود. در این مدت یک لایه نیکل با ضخامت حدود 1 میکرومتر تشکیل می شود. سپس قسمت خارج شده، به درستی با آب شسته شده و خشک می شود. پوشش حاصل خاکستری مات خواهد بود. برای درخشندگی لایه نیکل، سطح قطعه صیقلی می شود.

اگر سولفات سدیم و منیزیم وجود نداشته باشد، سولفات نیکل بیشتری مصرف می‌کنند و مقدار آن را در الکترولیت به 250 گرم می‌رسانند، همچنین اسید بوریک - 30 گرم، کلرید سدیم - 25 گرم. آبکاری نیکل در این مورد انجام می‌شود. مقادیر چگالی جریان در 3-5 A / dm2، محلول تا 50-60 درجه سانتیگراد گرم می شود.

معایب روش الکترولیتی:

• بر روی سطوح برجسته و ناهموار، نیکل به طور ناهموار رسوب می کند.
• عدم امکان پوشش در حفره های عمیق و باریک، سوراخ ها و مانند آن.

4 آبکاری نیکل شیمیایی محصولات در منزل

تمام ترکیبات برای انجام آبکاری نیکل شیمیایی جهانی هستند - آنها برای پردازش هر فلزی مناسب هستند. راه حل ها را در یک دنباله خاص آماده کنید. تمام معرف های شیمیایی (به استثنای هیپوفسفیت سدیم) در آب حل می شوند. ظروف باید مینا کاری شوند. سپس محلول گرم می شود و دمای آن به دمای کار می رسد و پس از آن هیپوفسفیت سدیم حل می شود. این قسمت در یک ترکیب مایع آویزان می شود که دمای آن در سطح مورد نیاز حفظ می شود. در 1 لیتر از محلول تهیه شده، می توان محصول را نیکل کرد که سطح آن تا 2 dm2 می باشد.

از ترکیبات محلول زیر استفاده می شود، گرم در لیتر:

• اسید سوکسینیک سدیم - 15، کلرید نیکل - 25، هیپوفسفیت سدیم - 30 (اسیدیته pH محلول - 5.5). دمای کاریمخلوط - 90-92 درجه سانتیگراد، سرعت ایجاد پوشش - 18-25 میکرومتر در ساعت.
• سولفات نیکل - 25، اسید سوکسینیک سدیم - 15، هیپوفسفیت سدیم - 30 (pH - 4.5). دما - 90 درجه سانتیگراد، سرعت - 15-20 میکرومتر در ساعت.
• نیکل کلرید - 30، اسید گلیکولیک - 39، هیپوفسفیت سدیم - 10 (pH - 4.2). 85-89 درجه سانتیگراد، 15-20 میکرومتر در ساعت.
• سولفات نیکل - 21، استات سدیم - 10، سولفید سرب - 20، هیپوفسفیت سدیم - 24 (pH - 5). 90 درجه سانتیگراد، تا 90 میکرومتر در ساعت.
• نیکل کلرید - 21، استات سدیم - 10، هیپوفسفیت سدیم - 24 (pH - 5.2). 97 درجه سانتیگراد، تا 60 میکرومتر در ساعت.
• نیکل کلرید - 30، اسید استیک - 15، سولفید سرب - 10-15، هیپوفسفیت سدیم - 15 (pH - 4.5). 85-87 درجه سانتیگراد، 12-15 میکرومتر در ساعت.
• کلرید نیکل - 30، کلرید آمونیوم - 30، اسید سوکسینیک سدیم - 100، آمونیاک (محلول 25٪) - 35، هیپوفسفیت سدیم - 25 (pH - 8-8.5). 90 درجه سانتیگراد، 8-12 میکرومتر در ساعت.
• کلرید نیکل - 45، کلرید آمونیوم - 45، سیترات سدیم - 45، هیپوفسفیت سدیم - 20 (pH - 8.5). 90 درجه سانتیگراد، 18-20 میکرومتر در ساعت.
• سولفات نیکل - 30، سولفات آمونیوم - 30، هیپوفسفیت سدیم - 10 (pH 8.2-8.5). 85 درجه سانتیگراد، 15-18 میکرون در ساعت.
• کلرید نیکل - 45، کلرید آمونیوم - 45، استات سدیم - 45، هیپوفسفیت سدیم - 20 (pH - 8-9). 88-90 درجه سانتیگراد، 18-20 میکرومتر در ساعت.

پس از سپری شدن زمان مورد نیاز، محصول را در آب حاوی مقدار کمی گچ شل شسته و سپس خشک و صیقل می دهند. پوشش به دست آمده از این طریق توسط فولاد و آهن کاملاً محکم نگه داشته می شود.

در قلب فرآیند شیمیاییآبکاری نیکل واکنشی است که در آن نیکل از محلول نمک های مبتنی بر آن در حضور هیپوفسفیت سدیم و با کمک سایر معرف های شیمیایی احیا می شود. فرمول‌های مورد استفاده به قلیایی (سطح pH بیش از 6.5) و اسیدی (PH 4-6.5) تقسیم می‌شوند. دومی به بهترین وجه برای پردازش فلزات آهنی استفاده می شود، مس، برنج و قلیایی برای آبکاری نیکل در نظر گرفته شده است.

استفاده از ترکیبات اسیدی این امکان را فراهم می کند تا سطح صاف و یکنواخت تری را روی یک محصول صیقلی نسبت به موارد قلیایی به دست آوریم. محلول های اسیدی یک ویژگی مهم دیگر نیز دارند - احتمال تخلیه خود به خود در صورت تجاوز از دمای عملیاتی کمتر از محلول های قلیایی است. آبکاری نیکل با استفاده از ترکیبات قلیایی، چسبندگی بادوام‌تر و مطمئن‌تر لایه نیکل را به فلزی که روی آن اعمال شده است را تضمین می‌کند.

حفاظت از "آهن" از خوردگی در چندین مورد انجام می شود: در طول پردازش اولیه، به منظور تعمیر آسیب در یک منطقه جداگانه یا تزئین یک نمونه. این استفاده می کند فلزات مختلف- برنج، مس، نقره و تعدادی دیگر. بیایید با فناوری آبکاری نیکل در خانه به عنوان یکی از ساده ترین و مقرون به صرفه ترین ها از نظر خودآگاهی برخورد کنیم.

علاوه بر این، آن نیز رایج ترین است. هنگام پوشاندن قطعات لایه محافظاز فلزات دیگر، نازک ترین لایه نیکل نقش واسطه را ایفا می کند. توصیه می شود که آن را مثلاً قبل از آن اعمال کنید.

توجه داشته باشید. دستور العمل های زیادی برای مواد شیمیایی مورد استفاده وجود دارد. نویسنده صحیح دانسته است که فقط مواردی را ذکر کند که شخصاً با استفاده از یک پوشش نیکل محافظ در خانه به تأثیر آنها متقاعد شده است.

واحد اندازه گیری اجزاء گرم در لیتر آب است (مگر اینکه غیر از آن مشخص شده باشد). تمام مواد شیمیایی مورد استفاده به طور جداگانه رقیق می شوند، کاملاً فیلتر می شوند و تنها پس از آن مخلوط می شوند تا محلول الکترولیتی به دست آید.

تهیه نمونه برای آبکاری نیکل

تمام اقدامات نه تنها یکسان، بلکه اجباری نیز هستند، صرف نظر از فناوری انتخاب شده برای اعمال یک لایه محافظ (تزیینی).

سندبلاست

هدف حذف تا حد امکان زنگ زدگی، اکسیدها (ترشی) و سایر رسوبات خارجی است. می توانید مقاله ای در مورد نحوه ساخت در خانه از مواد ضایعاتی بخوانید. به عنوان مثال، یک تفنگ اسپری را بازسازی کنید.

ترکیبات ترشی

# 1. اسید سولفوریک (غلیظ) (75 گرم) + پیک کرومیک (3 گرم) برای نصف لیوان آب. زمان نگهداری قطعه در محلول حدود 20 ثانیه است.

شماره 2. اسید سولفوریک (کلریدریک) 5 گرم + آب (نصف لیوان). زمان پردازش - حداکثر 1 دقیقه.

سنگ زنی

این تسطیح دقیق به بدست آوردن یک لایه نیکل یکنواخت کمک می کند و مصرف محلول تهیه شده را کاهش می دهد. بسته به شدت عیوب (اندازه شکاف ها، خراش ها) از کاغذ سنباده با اندازه دانه های مختلف، برس های حکاکی، خمیرهای آسیاب استفاده می شود.

چربی زدایی

پیش از این، پس از آسیاب، نمونه در زیر آب جاری شسته می شود تا تمام کسری های چسبیده حذف شوند. چه چیزی استفاده شود (الکل، بنزین، روح سفید یا محلول مخصوص تهیه شده) در محل تصمیم گیری می شود. شرط اصلی این است که حلال باید با ماده پایه که نیکل اندود شده «سازگار» باشد.

به خصوص موارد دشواراگر حلال های موجود در بازار کمکی نکردند، توصیه می شود خودتان آماده سازی برای چربی زدایی تهیه کنید.

دستور العمل برای محلول های آبی فولاد و چدن

# 1. سود سوزآور (10 - 15) + " شیشه مایع"(10) + خاکستر سودا (50).

شماره 2. سود سوزآور (50) + فسفات سدیم و خاکستر سودا (هر کدام 30) + "شیشه مایع" (5).

فلزات غیر آهنی

# 1. فسفات سدیم + صابون لباسشویی (هر کدام 10 تا 15 عدد).

شماره 2. سود سوزآور (10) + فسفات سدیم (50 - 55).

• برای بررسی کیفیت چربی زدایی، کافی است نمونه را با آب مرطوب کنید. اگر سطح را بپوشاند نازک ترین فیلم، بدون تشکیل قطره، این نشان می دهد که هدف عملیات فن آوری محقق شده است و قطعه برای آبکاری نیکل آماده است.
• دمای کار محلول ها در + (65 - 85) ºС است.

تکنولوژی آبکاری نیکل

آبکاری نیکل الکترولیتی

ساده ترین طرح ها برای استفاده خانگیدر شکل ارائه شده است.

• کشتی (1) - هر شکل و ظرفیت مناسب. تنها شرط این است که مواد باید از نظر شیمیایی نسبت به الکترولیت مورد استفاده خنثی باشد. اغلب در خانه برای آبکاری نیکل از ظروف شیشه ای استفاده می شود.
• آند (2) - نیکل. برای اینکه پوشش نمونه یکنواخت و همگن باشد، باید در طرف های مختلف قطعه کار قرار گیرند. بنابراین - حداقل 2.
• جزئیات (3). او همچنین کاتد است. آویزان است تا به دیواره و ته ظرف برخورد نکند.

اتصالات: منبع پلاس - با صفحات، منهای - با نمونه.

ترکیب محلول آبکاری نیکل:سولفات سدیم (50)، نیکل (140)، منیزیم (30) + اسید بوریک (20) + نمک خوراکی (5).

شرایط آبکاری نیکل:دما +22 (± 2) ºС، چگالی جریان - در 1 (± 0.2) A / dm².

تکنولوژی آبکاری نیکلبرق روشن می شود و مقدار جریان مورد نیاز تنظیم می شود. این روند از 20 دقیقه تا نیم ساعت طول می کشد. درجه آمادگی قطعه به صورت بصری، با سایه (مات مایل به خاکستری) و یکنواختی آن تعیین می شود.

اگر کمبود (عدم) برخی از اجزاء در خانه وجود دارد، می توانید ترکیبی را با مقدار محدودی از مواد تشکیل دهید و نسبت آنها را در هر لیتر آب افزایش دهید.

سولفات نیکل (250) - کلرید سدیم (25) - اسید بوریک (30). اما با چنین ترکیب الکترولیتی، شرایط آبکاری نیکل تغییر می کند. محلول تا حدود +55 ºС گرم می شود (به منظور فعال کردن فرآیند، مانند مورد)، و چگالی جریان به 4 - 5 افزایش می یابد.

چه چیزی را در نظر بگیرید

• کیفیت آبکاری نیکل تا حد زیادی به اسیدیته محلول بستگی دارد. با رنگ آمیزی کاغذ تورنسل بررسی می شود - رنگ باید قرمز باشد. در صورت نیاز به کاهش مقدار اسیدیته، می توان محلول آمونیاک را به الکترولیت وارد کرد. دوز به طور مستقل تعیین می شود. نقطه عطف - سایه تورنسل "شاخص".
• آبکاری نیکل الکترولیتی همیشه موثر نیست. اگر سطح نمونه دارای برجستگی پیچیده باشد، پوشش به طور ناهموار قرار می گیرد و در مناطق مخصوصا مشکل دار ممکن است اصلا وجود نداشته باشد. مثلا در شیارها، شکاف ها، سوراخ ها و غیره.

آبکاری نیکل شیمیایی

این فناوری بسیار ساده تر است، زیرا تنها چیزی که مورد نیاز است چینی (ظروف لعابی) است. در عین حال، کیفیت بالاتر است، زیرا هیچ منطقه درمان نشده وجود نخواهد داشت. همه اجزا در آب حل می شوند و پس از آن محلول تا دمای حدود + (85 - 90) ºС گرم می شود. و پس از آن، صرف نظر از فرمول مورد استفاده، هیپوفسفیت سدیم به آن وارد می شود (ما آن را به عنوان NG نشان می دهیم).

پس از هم زدن می توانید به آبکاری نیکل بروید. این شامل این واقعیت است که قطعه از محاسبه تعلیق می شود تا کاملاً در ماده شیمیایی / معرف غوطه ور شود. کنترل کیفیت یکسان است - بصری.

ترکیبات کمی برای آبکاری نیکل شیمیایی وجود دارد. در اینجا چند دستور پخت وجود دارد:

# 1. سولفات آمونیوم و نیکل (هر کدام 30) - افزایش دما - NG (10). اسیدیته مورد نیاز حدود 8.5 است.

شماره 2. نیکل کلرید (30) + اسید گلیکولیک (40) - گرمایش - NG 10 (اسیدیته 4.2 - 4.4).

شماره 3. سیترات سدیم، کلرید آمونیوم و کلرید نیکل (هر کدام 45) - گرمایش - NG (20؛ 8.5).

توصیه - با محلول های اسیدی (PH کمتر از 6.5)، بهتر است محصولات ساخته شده از مس، فلزات آهنی (آلیاژ)، برنج پردازش شود. این منجر به یک لایه نزدیک به کاملا صاف می شود. ترکیبات قلیایی (pH 6.5 و بالاتر) معمولاً برای آبکاری نیکل محصولات فولادی ضد زنگ استفاده می شود. چنین پوششی با چسبندگی با کیفیت بالا به پایه مشخص می شود.

مالش آبکاری نیکل

توصیه می شود هنگام پردازش قطعات کار با اندازه بزرگ تمرین کنید، که انتخاب ظرف با اندازه مناسب در خانه مشکل یا غیرممکن است. این تکنیک به خودی خود ساده است، زیرا فرآیندهای گالوانیکی را حذف نمی کند. مشکل جای دیگری است - شما باید زمان زیادی را برای آماده سازی صرف کنید تجهیزات لازمو لوازم جانبی اول از همه، یک برس.

ترکیب طرح:

منبع جریان ثابت با تنظیم صاف در محدوده 5 - 15 ولت (تا 2 A). هیچ فایده ای برای تهیه آن به طور خاص برای آبکاری نیکل وجود ندارد، زیرا می توانید آن را خودتان برای فردی که فارغ التحصیل شده است بسازید. دبیرستان، سخت نخواهد بود. شما به یک TR با سیم پیچ ثانویه مناسب و یکسوساز (پل) نیاز دارید. دیودهای سری 303 - 305 کاملا مناسب هستند.

قلم مو. به اندازه کافی با قطر 25 (±) میلی متر. دسته آن باید از دی الکتریک باشد. اگر روی آنچه در خانه است تمرکز کنید، پس بهترین گزینه- ساختن PP یا PE از یک قطعه لوله. از یک طرف، دسته توسط یک درب "خفه" می شود. به عنوان مثال، شمع، ساخته شده از مواد مصنوعی، به عنوان موی استفاده می شود.

پرزها در بسته‌ای جمع‌آوری می‌شوند که قسمت بالایی آن با سیم (فولاد ضد زنگ) پیچیده شده است که زیر آن یک صفحه نیکل منحنی قرار می‌گیرد. به نظر می رسد آنالوگ یک برس رنگ است. این آند مدار است. منبع منهای به قطعه کار متصل می شود.

سیم ها. برای 0.5 "مربع" کافی است. در گاراژ هر صاحبی، همیشه قطعات مناسبی وجود خواهد داشت.

دستور ترکیب

• سولفات سدیم و نیکل - 40 و 70.
• اسید بوریک - 20.
• کلرید سدیم - 5.

توجه داشته باشید. برای آبکاری نیکل با استفاده از این فناوری، می توانید از همان محلول روش الکترولیتی استفاده کنید (بند 2.1.3.)

ترتیب آبکاری نیکل: الکترولیت آماده شده در دسته ریخته می شود، ولتاژ اعمال می شود و برس به طور سیستماتیک، با یک گیره، روی قسمت حرکت می کند. عیب آن این است که باید به طور مداوم سطح محلول را در دسته کنترل کنید و مرتباً آن را شارژ کنید. اما اگر در خانه می خواهید چیزی حجیم را با نیکل بپوشانید، به عنوان مثال، سپر ماشین، دیسک های چرخ، پس هیچ گزینه دیگری وجود ندارد.

توصیه - برای ساده سازی فرآیند آماده سازی تجهیزات می توان به جای قلم مو از صفحه نیکل استفاده کرد. نقش آند را ایفا می کند. باید در یک تکه فلانل به ضخامت حداقل 4 میلی متر پیچیده شود و یک ظرف حاوی الکترولیت در کنار قطعه کار قرار گیرد. این فناوری ساده است - دائماً چنین الکترود بداهه‌ای را در محلول خیس کنید، آن را روی سطح نمونه هدایت کنید. تأثیر یکسان است، اما نتیجه کاملاً به کوشش و دقت استاد خانه بستگی دارد.

پردازش نهایی قطعات

• خشك كردن. اگر نمونه دارای تسکین پیچیده باشد، باید اطمینان حاصل شود که در تمام مناطق مشکل دار (شیارها، بریدگی ها و غیره) رطوبت وجود ندارد.
• آب بندی سطح.فیلم نیکل متخلخل است حتی اگر آبکاری در چندین لایه انجام شود. بنابراین نمی توان از تماس مستقیم پایه با مایع اجتناب کرد. فقط زمان لازم داره. نتیجه خوردگی و پوسته پوسته شدن نیکل است.

نحوه بستن منافذ در خانه:

• تا حدودی عجیب و غریب، اما روش موثر- غوطه وری یک نمونه هنوز گرم در روغن ماهی.
• اکسید منیزیم را با آب مخلوط کنید، به حالت خامه ترش غلیظ برسانید و قسمت نیکل اندود شده را با این "گرل" بمالید و چند دقیقه در محلول (50٪) اسید هیدروکلریک غوطه ور کنید.
• سطح را با یک روان کننده شفاف که قادر به نفوذ به عمق ساختار است، در 2 تا 3 پاس، درمان کنید.

آماده سازی اضافی (نه زودتر از 24 ساعت) به راحتی با بنزین شسته می شود.

جلا دادن

در این مرحله درخشندگی خاصی به قطعه کار نیکل اندود داده می شود.

اطلاعات مفید

همه "آهن" با نیکل اندود نیستند. چنین پردازشی در مورد قلع، سرب و سایر فلزات و آلیاژهایی که کمتر در زندگی روزمره رایج هستند اعمال نمی شود.

برای آبکاری نیکل بهتر، مطلوب است که آبکاری مسی مقدماتی قطعه کار انجام شود. دو دلیل اصلی وجود دارد.

اولین مورد قبلاً نشان داده شده است - تخلخل پوشش.

دوم - لایه نیکل بسیار مطمئن تر از هر آلیاژ یا فولاد خالص به مس متصل می شود. در نتیجه، قسمت نیکل اندود شده ظاهر جذاب و بدون تغییر خود را برای مدت طولانی تری حفظ می کند. اگر امکان انجام آبکاری مس نمونه در خانه وجود دارد، پس این بهترین راه حلچالش ها و مسائل.

ترکیب الکترولیت برای پوشش یک قسمت فولادی با فیلم مس

سولفات مس (200) + اسید سولفوریک غلیظ (50). شرایط پردازش نمونه: چگالی جریان - 1.5A / dm²؛ دما - دمای اتاق +22 (± 2) ºС.

هنگام انجام آبکاری نیکل در خانه، می توانید با چنین داده هایی هدایت شوید - 1 لیتر الکترولیت برای پردازش بخشی با مساحت کل بیش از 2 dm² کافی است. بر این اساس مقدار محلول مورد نیاز تعیین می شود.

نیکل فلزی از زیرگروه آهن است که بیشترین کاربرد را در آبکاری دارد.

در مقایسه با آبکاری مس، آبکاری برنج، آبکاری نقره و غیره، آبکاری نیکل دریافت شد کاربرد صنعتیخیلی دیرتر، اما از اواخر قرن نوزدهم، این فرآیند به رایج ترین روش "فرهنگ کردن" سطح تبدیل شد. محصولات فلزی... تنها در دهه بیست قرن حاضر، فرآیند دیگری، آبکاری کروم، به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت، که به نظر می رسید جایگزین آبکاری نیکل شود. با این حال، هر دوی این فرآیندها - آبکاری نیکل و آبکاری کروم برای اهداف حفاظتی و تزئینی به صورت ترکیبی استفاده می شوند، یعنی محصولات ابتدا نیکل شده و سپس با لایه نازکی از کروم (دهم میکرون) پوشانده می شوند. در این حالت، نقش پوشش نیکل کاهش نمی‌یابد، برعکس، نیازهای بیشتری به آن تحمیل می‌شود.

استفاده گسترده از آبکاری نیکل در آبکاری با خواص فیزیکوشیمیایی و با ارزش نیکل رسوب شده به صورت الکترولیتی توضیح داده می شود. اگرچه نیکل در تعدادی از ولتاژها بالاتر از هیدروژن است، اما به دلیل تمایل شدید آن به غیرفعال شدن، به نظر می رسد که به اندازه کافی در برابر هوای اتمسفر، قلیاها و برخی اسیدها مقاوم است. نیکل پتانسیل الکترونگاتیو کمتری نسبت به آهن دارد، بنابراین، فلز پایه، آهن، تنها در صورت عدم وجود منافذ در پوشش، توسط نیکل در برابر خوردگی محافظت می شود.

پوشش‌های نیکل به‌دست‌آمده از محلول‌های نمک‌های ساده ساختار بسیار ظریفی دارند و از آنجایی که نیکل الکترولیتی کاملاً صیقل می‌پذیرد، پوشش‌ها را می‌توان به یک روکش آینه رساند. این شرایط استفاده گسترده از پوشش های نیکل را برای اهداف تزئینی ممکن می سازد. هنگامی که روشن کننده ها به الکترولیت وارد می شوند، می توان پوشش های نیکل براق را در لایه هایی با ضخامت کافی بدون پرداخت به دست آورد. ساختار رسوبات معمولی نیکل بسیار ظریف است و تشخیص آن حتی در بزرگنمایی بالا نیز دشوار است.

اغلب، آبکاری نیکل دو هدف را انجام می دهد: محافظت از فلز پایه در برابر خوردگی و پوشش تزئینی سطح. چنین پوشش هایی به طور گسترده ای برای نمای بیرونی اتومبیل، دوچرخه، دستگاه های مختلف، ابزار، ابزار جراحی، وسایل خانگی و غیره استفاده می شود.

از نقطه نظر الکتروشیمیایی، نیکل را می توان به عنوان نماینده فلزات گروه آهن توصیف کرد. در یک محیط به شدت اسیدی، رسوب این فلزات به طور کلی غیرممکن است - تقریباً یک هیدروژن در کاتد آزاد می شود. علاوه بر این، حتی در محلول های نزدیک به خنثی، تغییر در pH بر راندمان فعلی و خواص رسوبات فلزی تأثیر می گذارد.

پدیده پوسته پوسته شدن لجن، که بیشتر از همه ذاتی نیکل است، به شدت با اسیدیته محیط مرتبط است. از این رو نگرانی اصلی برای حفظ و تنظیم اسیدیته صحیح در آبکاری نیکل و همچنین انتخاب دمای مناسب برای مدیریت صحیحروند.

اولین الکترولیت ها برای آبکاری نیکل بر اساس نمک دوگانه NiSO 4 (NH 4) 2 SO 4 6H 2 O تهیه شدند. این الکترولیت ها برای اولین بار توسط استاد دانشگاه هاروارد آیزاک آدامز در سال 1866 مورد بررسی و توسعه قرار گرفتند. در مقایسه با عملکرد بالا مدرن. الکترولیت هایی با غلظت بالایی از نمک نیکل الکترولیت هایی با نمک مضاعف اجازه می دهند که چگالی جریان بیش از 0.3-0.4 A / dm 2 نباشد. حلالیت نمک دوگانه نیکل در دمای اتاق از 60-90 گرم در لیتر تجاوز نمی کند، در حالی که سولفات نیکل هپتاهیدرات در دمای اتاق به مقدار 270-300 گرم در لیتر حل می شود. میزان نیکل فلزی در نمک دوگانه 14.87 درصد و در نمک ساده (سولفات) 20.9 درصد است.

فرآیند آبکاری نیکل به ناخالصی های موجود در الکترولیت و در آندها بسیار حساس است. کاملاً بدیهی است که نمکی که در آب کم محلول است در فرآیند تبلور و شستشو از ناخالصی های مضر مانند سولفات های مس، آهن، روی و غیره راحت تر از نمک ساده محلول تر آزاد می شود. تا حد زیادی به همین دلیل، الکترولیت‌های نمک مضاعف در نیمه دوم قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم غالب بودند.

اسید بوریک، که در حال حاضر به عنوان یک جزء بسیار ضروری برای بافر آبکاری نیکل الکترولیت و پالایش الکترولیتی نیکل در نظر گرفته می شود، برای اولین بار در سال پیشنهاد شد. اواخر نوزدهم- آغاز قرن XX.

کلریدها برای فعال کردن آندهای نیکل در اوایل قرن بیستم پیشنهاد شدند. تا به امروز، طیف گسترده‌ای از الکترولیت‌ها و حالت‌ها برای آبکاری نیکل در مقالات ثبت اختراع و مجلات پیشنهاد شده‌اند، ظاهراً بیش از هر فرآیند رسوب‌گذاری فلزی دیگری. با این حال بدون اغراق می توان گفت که بیشترالکترولیت‌های مدرن برای آبکاری نیکل، نوعی از وات است که در سال 1913 توسط استاد دانشگاه ویسکانسین، واتس، بر اساس مطالعه دقیق تأثیر اجزای جداگانه و رژیم الکترولیت پیشنهاد شد. کمی بعد، در نتیجه بهبود، او دریافت که در الکترولیت های غلیظ در نیکل، در دمای بالا و هم زدن شدید (1000 دور در دقیقه)، پوشش های نیکل رضایت بخشی در لایه های ضخیم را می توان در چگالی جریان بیش از 100 A / dm 2 به دست آورد. محصولات، اشکال ساده). این الکترولیت ها از سه جزء اصلی تشکیل شده اند: سولفات نیکل، کلرید نیکل و اسید بوریک. در اصل، جایگزینی کلرید نیکل با کلرید سدیم امکان پذیر است، اما، طبق برخی داده ها، چنین جایگزینی تا حدودی چگالی جریان کاتدی مجاز را کاهش می دهد (احتمالاً به دلیل کاهش غلظت کل نیکل در الکترولیت). الکترولیت وات دارای ترکیب زیر است، گرم در لیتر:
240 - 340 NiSO 4 7H 2 O، 30-60 NiCl 2 6H 2 O، 30 - 40 H 3 BO 3.

از الکترولیت های دیگر که اخیراهر چه بیشتر توجه محققان را به خود جلب می کند و کاربردهای صنعتی پیدا می کند، باید آن را فلوروبورات نامید که امکان استفاده از افزایش چگالی جریان و سولفامات را فراهم می کند و امکان به دست آوردن پوشش های نیکل با ولتاژ داخلی کمتر را فراهم می کند.

در آغاز دهه 30 این قرن و به ویژه پس از جنگ جهانی دوم، توجه محققان بر روی ساخت چنین روشن کننده هایی متمرکز شد که امکان به دست آوردن پوشش های نیکل براق را در لایه هایی با ضخامت کافی نه تنها بر روی سطح فلز پایه فراهم می کند. جلا داده شده به درخشش، اما همچنین بر روی یک سطح مات.

تخلیه یون های نیکل مانند سایر فلزات زیرگروه آهن با قطبش شیمیایی قابل توجهی همراه است و آزادسازی این فلزات در کاتد از پتانسیل هایی آغاز می شود که بسیار منفی تر از پتانسیل استاندارد مربوطه هستند.

مطالعات زیادی به روشن کردن دلایل این افزایش قطبی شدن اختصاص داده شده است و چندین توضیح دور از همسانی ارائه شده است. طبق برخی داده ها، پلاریزاسیون کاتدی در طول رسوب الکتریکی فلزات گروه آهن تنها در لحظه بارش آنها به شدت بیان می شود؛ با افزایش بیشتر در چگالی جریان، پتانسیل ها به طور ناچیز تغییر می کند. با افزایش دما، پلاریزاسیون کاتدی (در زمان شروع انتشار) به شدت کاهش می یابد. بنابراین، در لحظه آغاز تکامل نیکل در دمای 15 درجه سانتیگراد، قطبش کاتدی 0.33 ولت و در 95 درجه سانتیگراد 0.05 ولت است. برای آهن، پلاریزاسیون کاتدی از 0.22 V در 15 درجه سانتیگراد به صفر در 70 درجه سانتیگراد و برای کبالت از 0.25 V در 15 درجه سانتیگراد به 0.05 V در 95 درجه سانتیگراد کاهش می یابد.

پلاریزاسیون کاتدی بالا در لحظه شروع رهاسازی فلزات گروه آهن با آزادسازی این فلزات به شکل فراپایدار و نیاز به صرف انرژی اضافی برای انتقال آنها به حالت پایدار توضیح داده شد. چنین توضیحی به طور کلی پذیرفته نیست؛ دیدگاه‌های دیگری در مورد دلایل قطبش کاتدی بالا، که در آن فلزات گروه آهن رسوب می‌کنند، و ساختار ریز کریستالی مرتبط با پلاریزاسیون وجود دارد.

سایر پیروان نقش ویژه ای را به فیلم هیدروژنی که در نتیجه تخلیه مشترک یون های هیدروژن تشکیل شده است نسبت می دهند که مانع از تجمع بلورهای کوچک می شود و منجر به تشکیل رسوبات ریز فلزات گروه آهن و همچنین قلیایی شدن می شود. لایه نزدیک به کاتد و رسوب مربوط به هیدروکسیدهای کلوئیدی و نمک‌های اساسی، که می‌توانند با فلزات رسوب داده شوند و مانع رشد کریستال‌ها شوند.

برخی از این واقعیت نتیجه گرفتند که قطبش بالای فلزات گروه آهن با انرژی فعال سازی بالا در هنگام تخلیه یون های بسیار هیدراته همراه است، محاسبات برخی دیگر نشان داده است که انرژی کم آبی فلزات گروه آهن تقریباً برابر است. همانند انرژی کم آبی یون های فلزی دو ظرفیتی مانند مس، روی، کادمیوم، تخلیه یون هایی که با قطبش کاتدی ناچیز، تقریباً 10 برابر کمتر از زمان رسوب الکتریکی آهن، کبالت، نیکل انجام می شود. افزایش پلاریزاسیون فلزات گروه آهن توضیح داده شد و اکنون با جذب ذرات خارجی توضیح داده شده است. پلاریزاسیون با تمیز کردن مداوم سطح کاتد به میزان قابل توجهی کاهش یافت.

این بررسی دیدگاه های مختلف در مورد دلایل افزایش پلاریزاسیون در طول رسوب الکتریکی فلزات گروه آهن را خسته نمی کند. با این حال، می توان فرض کرد که، به استثنای منطقه غلظت کم و تراکم های بالاجریان، سینتیک این فرآیندها را می توان با معادله تئوری تخلیه تاخیری توصیف کرد.

به دلیل پلاریزاسیون کاتدی بالا در اضافه ولتاژ نسبتا کم هیدروژن، فرآیندهای رسوب الکتریکی فلزات گروه آهن به غلظت یون های هیدروژن در الکترولیت و دما بسیار حساس است. چگالی جریان کاتدی مجاز هر چه بیشتر باشد، دما و غلظت یون های هیدروژن بیشتر باشد (مقدار pH کمتر).