Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Nikl je široce používán ve výrobě nástrojů a strojírenství, stejně jako v jiných průmyslových odvětvích. V potravinářské výrobě nikl nahrazuje cínové povlaky a v oblasti optiky je známý svým procesem pokovování černým niklem. Niklem ošetřené výrobky z oceli a neželezných kovů, chrání před tvorbou koroze a zvyšují odolnost dílů vůči mechanickému opotřebení. Obsah fosforu v niklu umožňuje vytvořit film s tvrdostí podobnou tvrdosti chromu.
Proces niklování
Způsob niklování zahrnuje nanesení niklového povlaku na povrch výrobku, který má zpravidla tloušťku 1 až 50 mikrometrů . Niklové povlaky mohou být matné černé nebo lesklé, ale bez ohledu na to vytvářejí spolehlivou a trvanlivou ochranu kovu před agresivními účinky (alkálie, kyseliny) a za podmínek vysokých teplot.
Před nanesením niklu musí být výrobek připraven. Fáze přípravy:
- předmět se ošetřuje brusným papírem, aby se odstranil oxidový film;
- kartáčovaný;
- promývá pod vodou;
- odmaštěný v teplém roztoku sody;
- znovu opláchnout.
Niklové povlaky mohou postupem času ztrácet svůj původní lesk, protože vrstva niklu je často pokryta odolnější vrstvou chrómu.
Nikl uložený na oceli je katodový povlak, který kov chrání pouze mechanicky. Slabá hustota ochranné vrstvy přispívá ke vzniku korozních pórů, kde je rozpustnou elektrodou ocelová část. V důsledku toho dochází ke korozi pod povlakem, ničí ocelový substrát a vytváří odlupování niklové vrstvy. Aby se tomu zabránilo, musí být kov vždy ošetřen silnou vrstvou niklu.
Niklové povlaky se aplikují na:
- měď;
- železo;
- titan;
- wolframu a jiných kovů.
Nelze zpracovat pomocí niklování, jako jsou kovy jako:
kadmium;- olovo;
- olovo;
- cín;
- bismut;
- antimon
Při poniklování ocelových dílů je nutné vyrobit měděnou podvrstvu
Niklové povlaky se používají v různých průmyslových odvětvích pro speciální, dekorativní a ochranné účely, jakož i jako podvrstva. Techniky pokovování niklem se používají k obnově opotřebovaných dílů a náhradních dílů automobilů, k pokrytí lékařských přístrojů, chemických zařízení, předmětů pro domácnost, měřicích nástrojů, částí, které podléhají lehkému zatížení za podmínek silných alkálií nebo suchého tření.
Typy niklování
V praxi existují dva typy niklování:
- Chemické;
- Elektrolytické.
První varianta je dražší než elektrolytická, ale může poskytnout možnost vytvořit jednotný povlak v tloušťce a kvalitě na jakýchkoliv částech výrobku, pokud je vytvořena podmínka pro přístup k řešení.
Elektrolytický niklový nátěr doma
Elektrolytické niklování se liší malou porézností, záleží na tloušťce ochranné vrstvy a důkladnosti přípravy podkladu. Pro vytvoření vysoce kvalitní antikorozní ochrany je nezbytná absolutní nepřítomnost pórů, pro které je obvyklé předběžně natřít kovovou část nebo aplikovat několik vrstev nátěru, což je mnohem silnější vrstva než jednovrstvý povlak, a to i při stejné tloušťce.
Proč potřebujete připravit elektrolyt doma? Vyžaduje 3, 5 gramu. chlorid nikelnatý, 30 g. síranu nikelnatého a 3 g. kyselina boritá na 100 ml. Tento elektrolyt se nalije do nádoby. Niklování mědi nebo oceli bude vyžadovat niklové anody, které musí být ponořeny do elektrolytu.
Díl je zavěšen na vodiči mezi niklovými elektrodami. Vodiče, které jsou z niklových desek, musí být spojeny dohromady. Podrobnosti jsou spojeny se záporným pólem zdroje napětí a vodiči - s kladným. Poté je nutné připojit odpor k obvodu a miliampérmetr pro nastavení napětí. Budete potřebovat zdroj konstantního proudu s napětím maximálně 6 voltů.
Proud musí být zapnut asi 20 minut . Poté, co položka jde, promyje a suší. Detail je pokryt vrstvou matné niklové šedé. Pro získání ochranné vrstvy lesku musí být leštěn. Ale při práci nezapomeňte na významné nevýhody elektrolytického nátěru doma - nemožnost potažení úzkých a hlubokých děr a nerovnoměrné usazování na reliéfním povrchu niklu.
Chemický niklový nátěr doma
Kromě elektrolytické metody existuje další, spíše nekomplikovaná volba pro potažení leštěné oceli nebo železa silnou a tenkou vrstvou niklu. Potřebujete 10% roztok chloridu zinečnatého a pomalu přidávejte do roztoku síranu nikelnatého, dokud není roztok jasně zelený . Poté musí být kapalina přivedena k varu, je proto žádoucí, aby se porcelánová nádoba odebrala.
V tomto případě se vytvoří charakteristická turbidita, která však neovlivňuje niklování výrobků. Když přivedete roztok do varu, je nutné produkt do něj ponořit, který je podroben niklovému pokovování. Před tím je nutné odmastit a vyčistit. Část by se měla vařit v kapalině po dobu asi jedné hodiny, periodicky doplňovat destilovanou vodou, jak se roztok snižuje.
Pokud jste viděli u varu, že roztok změnil barvu z jasně na světle zelenou, pak je třeba přidat trochu síranu niklu získat původní barvu. Po určité době odstraňte část z kapaliny, opláchněte ji ve vodě, kde je mletá malá křída, a dobře ji osušte. Takto leštěné železo nebo ocel potažené touto ochrannou vrstvou velmi dobře drží.
Proces chemického potahování je založen na reakci konverze niklu z vodného roztoku jeho solí za použití fosfornanu sodného a dalších chemických prvků. Roztoky používané pro chemické povlaky mohou být alkalické s hodnotou pH vyšší než 6, 5 a kyselé s hodnotou pH 4 až 6, 5.
Kyselinová řešení se nejlépe používají pro zpracování mědi, mosazi a železných kovů. Alkalický materiál pro nerezovou ocel. Kyselý roztok, na rozdíl od alkalického roztoku, vytváří hladší povrch na leštěném produktu. Důležitým rysem kyselých roztoků je také nižší pravděpodobnost samovybíjení při zvýšení pracovní teploty. Alkalické látky zaručují silnější vazbu mezi niklovým filmem a kovovým základem.
Jakékoliv vodné roztoky pro niklování jsou považovány za univerzální, vhodné pro jakékoliv kovy. Pro chemický nátěr se používá destilovaná voda, ale kondenzát můžete odebrat také z běžné chladničky. Chemická činidla jsou vhodná čistá - označená na obalu "H".
Fáze přípravy roztoku:
- Všechny chemikálie, s výjimkou fosfornanu sodného, musí být rozpuštěny ve vodě ve smaltované nádobě.
- Po zahřátí kapaliny do varu se rozpustí fosfornan sodný a produkt se umístí do roztoku.
- Pomocí litru roztoku lze pokrýt niklovými díly o ploše až 2 m2. dm
Nikl pokovovací lázně
Dílny často využívají vanu se třemi hlavními prvky:
- chlorid;
- sulfát;
- kyselina boritá.
Síran nikelnatý je zdrojem niklových iontů. Chloridy významně ovlivňují práci anod, jejich podíl ve vaně není specifikován. V bezchloridových lázních dochází k významné pasivaci niklu, pak se snižuje množství niklu v lázni a v důsledku toho klesá kvalita povlaků a klesá proudový výkon.
Anody s chloridy se rozpouštějí v požadovaném množství pro dostatečné pokovování hliníku nebo mědi niklem. Chloridy zvyšují práci lázně, jsou-li kontaminovány zinkem a jeho vodivostí. Kyselina boritá udržuje pH na požadované úrovni. Účinnost tohoto procesu závisí především na množství kyseliny borité.
V roli chloridu si můžete vybrat chlorid hořečnatý, zinek nebo sodík. Obvykle se používají sulfátové lázně Votts, které obsahují jako aditiva elektricky vodivé soli, které zvyšují vodivost lázní a zvyšují atraktivní vzhled ochranné vrstvy. Mezi tyto soli se nejčastěji používá síran hořečnatý (asi 30 gramů na 1 litr).
Zpravidla se síran nikelnatý zavádí v poměru přibližně 220 až 360 gramů. na 1 l . Dnes jsou tendence snižovat obsah síranu nikelnatého - méně než 190 g / l. Pomáhá významně snížit ztrátu roztoku.
Přidání kyseliny borité přibližně 25-45 g. na 1 l. Pokud je nižší než 25 g / l, pak zvýšte alkalizační procesy lázně. Překročení tohoto limitu je nepříznivé vzhledem k pravděpodobné krystalizaci kyseliny borité a srážení krystalů na anodách a stěnách lázně.
Niklová lázeň může pracovat v jiném teplotním rozsahu. Ale domácí niklování je zřídka používáno při pokojové teplotě. Nikl se často odchýlí od nátěrů aplikovaných v chladných lázních, takže je třeba vanu zahřát alespoň na 32 stupňů. Proudová hustota se volí experimentálně, aby nedošlo ke vzniku ochranné vrstvy.
Sodná lázeň funguje dobře ve velkém rozsahu pH. Jakmile byl udržován na hodnotě pH 5, 3-5, 9, motivoval se slabou agresivitou a lepšími krycími vlastnostmi lázně. Vysoké hodnoty pH však vyvolávají významné zvýšení napětí ve vrstvě niklu. Proto je v mnoha lázních pH 3, 4-4, 6.
Vlastnosti niklování
Přilnavost niklu k kovu je relativně nízká. Tento problém je vyřešen tepelným zpracováním niklových filmů. Základem nízkoteplotního difúzního procesu je ohřev otnokelirovanny na teplotu 400 gramů. a expozice výrobků po dobu jedné hodiny při dané teplotě.
Ale nezapomeňte, že pokud výrobky potažené niklem, byly kalené, pak na 400 gramů. mohou ztratit sílu - svou hlavní kvalitu. Proto se nízkoteplotní difúze v těchto případech provádí při teplotě asi 260-310 gramů. rychlostí závěrky tři hodiny. Toto tepelné zpracování může také zvýšit pevnost niklového povlaku.
Vany znamenají speciální zařízení pro pokovování niklem a míchání vodného roztoku k zesílení procesu pokovování niklem a snížení pravděpodobnosti důlků - vzhledu malých dutin v ochranné vrstvě. Míchání lázně vyžaduje organizaci trvalé filtrace pro odstranění nečistot.
Míchání pomocí aktivní katodové tyče není tak účinné jako použití stlačeného vzduchu a navíc vyžaduje přítomnost speciální látky, která zabraňuje tvorbě pěny.
Odstranění niklu
Niklové povlaky na oceli se čistí v lázních se zředěnou kyselinou sírovou . Přidat do 25 l. chlazené vody o objemu 35 litrů. koncentrovaná kyselina sírová, za stálého míchání. Ujistěte se, že teplota nebyla vyšší než 55 stupňů. Po ochlazení na teplotu místnosti by měla být hustota kapaliny 1, 64.
Aby se snížila pravděpodobnost naočkování kovu, ze kterého je substrát vyroben, přidá se do lázně glycerol v poměru 50 g. na 1 l. Vany jsou nejčastěji vyráběny z vinylového plastu. Detaily jsou zavěšeny na prostředním madlu připojeném k zdroji kladného napětí. Zábradlí, kde jsou připojeny olověné plechy, jsou připojena ke zdroji napájení mínus.
Ujistěte se, že teplota lázně není větší než 32 stupňů, protože horký roztok agresivně působí na podklad. Proudová hustota by měla být asi 4, 1 A. / dm. sq., ale je možné změnit proud v rozsahu 4, 5-6, 2 voltů .
Přidá se kyselina sírová v čase, aby se udržela hustota 1, 64. Aby se zabránilo zředění lázně, ponořte části pouze po předsušení.
Dnes niklování je nejoblíbenější elektrolytické pokovování. Niklové povlaky se vyznačují vysokou odolností proti korozi, tvrdostí, nízkými náklady na niklování, elektrickým odporem a vynikajícími schopnostmi odrazu.