Нікелювання і хромування

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

ПЛАН

1. Нікелювання. 2
2. Хромування. 6
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ .. 10

1. Нікелювання

Нікельовані покриття володіють рядом цінних властивостей: вони добре поліруються, набуваючи красивий довго зберігається дзеркальний блиск, відрізняються стійкістю і добре охороняють метал від корозії.
Колір нікелевих покриттів сріблясто-білий з жовтуватим відтінком; вони легко поліруються, але з часом блякнуть. Покриття характеризуються мелкокристаллической структурою, гарним зчепленням зі сталевою і мідної основою і здатністю пасивовані на повітрі.
Нікелювання широко застосовують у якості декоративного покриття деталей світильників, призначених для висвітлення суспільних і житлових приміщень.
Для покриття сталевих виробів нікелювання часто виробляють по проміжному подслое з міді. Іноді застосовують тришарове покриття нікель-мідь-нікель. В окремих випадках на шар нікелю наносять тонкий шар хрому, при цьому утворюється покриття нікель-хром. На деталі з міді і сплавів на її основі нікель наносять без проміжного підшару. Сумарна товщина двох і тришарових покриттів регламентована нормалями машинобудування, зазвичай вона становить 25-30 мкм.
На деталях, призначених для роботи в умовах вологого тропічного клімату, товщина покриття повинна складати не менше 45 мкм. При цьому регламентується товщина шару нікелю не менше 12-25 мкм.
Для отримання блискучих покриттів нікельовані деталі полірують. Останнім часом широко застосовують блискуче нікелювання, при якому виключається трудомістка операція механічного полірування. Блискуче нікелювання досягається при введенні в електроліт блескообразователей. Однак декоративні якості поверхонь, полірованих механічним шляхом, вище, ніж поверхонь, отриманих способом блискучого нікелювання.
Осадження нікелю відбувається при значній катодного поляризації, яка залежить від температури електроліту, його концентрації, складу та деяких інших факторів.
Електроліти для нікелювання відносно прості за своїм складом. В даний час застосовують сульфатні, борфтористоводородной і сульфамітние електроліти. На світлотехнічних заводах використовують виключно сульфатні електроліти, які дозволяють працювати з високими плотностями струму і отримувати при цьому покриття високої якості. До складу цих електролітів входять солі, що містять нікель, буферні з'єднання, стабілізатори та солі, що сприяють розчиненню анодів.
Достоїнствами цих електролітів є недефицитности компонентів, висока стійкість і невисока агресивності. Електроліти допускають у своєму складі високу концентрацію солі нікелю, що дозволяє збільшувати катодну щільність струму і, отже, підвищувати продуктивність процесу.
Сульфатні електроліти мають високу електропровідність і хорошою розсіює здатністю.
Широке застосування отримав електроліт такого складу, г / л:
NiSO4 · 7H2O 240-250
NaCl * 22,5
H3BO3 30
* Або NiCl2 · 6H2O - 45 г / л.
Нікелювання проводять при температурі 60 ° C, pH = 5,6 ч6, 2 і катодного щільності струму 3-4 A/дм2.
У залежності від складу ванни та режиму її роботи можна отримати покриття, що володіють різним ступенем блескости. Для цих цілей розроблено кілька електролітів, склади яких наведено нижче, г / л:
для матового покриття:
NiSO4 · 7H2O 180-200
Na2SO4 · 10H2O 80-100
H3BO3 30-35
NaCl 5-7
Нікелюють при температурі 25-30 ° C, на катодного щільності струму 0,5-1,0 A/дм2 і pH = 5,0 ч5, 5;
для полублестящего покриття:
Сірчанокислий нікель NiSO4 · 7H2O 200-300
Кислота борна H3BO3 30
2,6-2,7-Дісульфонафталіновая кислота 5
Фтористий натрій NaF 5
Хлористий натрій NaCl 7-10
Нікелювання ведуть при температурі 20-35 ° C, катодного щільності струму 1-2 A/дм2 і pH = 5,5 ч5, 8;
для блискучого покриття:
Нікель сірчанокислий (гідрат) 260-300
Нікель хлористий (гідрат) 40-60
Борна кислота 30-35
Сахарин 0,8-1,5
1,4-бутіндіол (у перерахунку на 100%) 0,12-0,15
Фталімідів 0,08-0,1
Робоча температура нікелювання 50-60 ° C, pH електроліту 3,5-5, щільність катодного струму при інтенсивному перемішуванні і безперервної фільтрації 2-12 A/дм2, щільність анодного струму 1-2 A/дм2.
Особливістю нікелювання є вузький діапазон кислотності електроліту, щільності струму і температури.
Для підтримки складу електроліту в необхідних межах в нього вводять буферні з'єднання, в якості яких найчастіше використовують борну кислоту або суміш борної кислоти з фтористим натрієм. У деяких електролітах в якості буферних сполук використовують лимонну, винну, оцтову кислоту або їх лужні солі.
Особливістю нікелевих покриттів є їх пористість. В окремих випадках на поверхні можуть з'являтися точкові плями, так званий "піттінг".
Для запобігання питтинга застосовують інтенсивне повітряне перемішування ванн і струшування підвісок з укріпленими на них деталями. Зменшенню питтинга сприяє введення в електроліт знижувачів поверхневого натягу або змочувальних речовин, в якості яких застосовують лаурилсульфат натрію, Стабілізатори натрію та інші сульфати.
Вітчизняна промисловість випускає хороше антіпіттінговое миючий засіб "Прогрес", яке додають у ванну в кількості 0,5 мг / л.
Нікелювання дуже чутливо до сторонніх домішок, які потрапляють у розчин з поверхні деталей або за рахунок анодного розчинення. При нікелювання сталевих де-
талів розчин засмічується домішками заліза, а при покритті сплавів на основі міді - її домішками. Видалення домішок здійснюють шляхом подщелачивания розчину карбонатом або гідроокисом нікелю.
Органічні забруднюючі речовини, що сприяють питтинга, видаляють при кип'ятінні розчину. Іноді застосовують тонування нікельованих деталей. При цьому отримують кольорові поверхні, що володіють металевим блиском.
Тонування здійснюють хімічним або електрохімічним способом. Сутність його полягає в утворенні на поверхні нікеліевого покриття тонкої плівки, в якій відбувається інтерференція світла. Такі плівки отримують шляхом нанесення на нікельовані поверхні органічних покриттів товщиною кілька мікрометрів, для чого деталі обробляють у спеціальних розчинах.
Добрими декоративними якостями володіють чорні нікелеві покриття. Ці покриття отримують в електролітах, в які додатково до сульфатів нікелю додають сульфати цинку.
Склад електроліту для чорного нікелювання наступний, г / л:
Сульфат нікелю 40-50
Сульфат цинку 20-30
Роданистий калій 25-32
Сірчанокислий амоній 12-15
Нікелювання ведуть при температурі 18-35 ° C, катодного щільності струму 0,1 A/дм2 і pH = 5,0 ч5, 5.

2. Хромування

Хромові покриття володіють високими твердістю і зносостійкістю, низьким коефіцієнтом тертя, стійки до дії ртуті, міцно зчіплюються з основним металом, а також хімічно і нагревостойких.
При виготовленні світильників хромування застосовують для отримання захисно-декоративних покриттів, а також в якості відображають покриттів при виготовленні дзеркальних відбивачів.
Хромування виробляють по попередньо нанесеному подслое мідь-нікель або нікель-мідь-нікель. Товщина шару хрому при такому покритті зазвичай не перевищує 1 мкм. При виготовленні відбивачів хромування в даний час витісняється іншими способами покриття, проте на деяких заводах він ще застосовується для виготовлення відбивачів дзеркальних світильників.
Хром має гарним зчепленням з нікелем, міддю, латунню та іншими матеріалами, на які виконують осадження, однак при осадженні інших металів на хромове покриття завжди спостерігається погане зчеплення.
Позитивною властивістю покриттів з хрому є те, що деталі виходять блискучими безпосередньо в гальванічних ваннах, для цього не потрібно їх полірувати механічним шляхом. Поряд з цим хромування відрізняється від інших гальванічних процесів більш жорсткими вимогами до режиму роботи ванн. Незначні відхилення від необхідної щільності струму, температури електроліту та інших параметрів неминуче призводять до погіршення покриттів і масового шлюбу.
Розсіююча здатність хромових електролітів невисока, що приводить до поганого покриттю внутрішніх поверхонь і поглиблень деталей. Для підвищення рівномірності покриттів застосовують спеціальні підвіски і додаткові екрани.
Для хромування використовують розчини хромового ангідриду з добавкою сірчаної кислоти.
Промислове застосування знайшли три типи електролітів: розбавлені, універсальні і концентровані (табл.1). Для отримання декоративних покриттів і для отримання відбивачів використовують концентрований електроліт. При хромуванні застосовують нерозчинні свинцеві аноди.
Таблиця 1 - Склади електролітів для хромування
компоненти
склади електроліту, г / л
розбавлений-
ного
універ-
ного
Усатенко-
ваного
хромовий ангідрид
сірчана кислота
катодна щільність струму, А/дм2
температура розчину, ° С
150
1,5
45-100
55-60
250
2,5
15-60
45-55
350
3,5
10-30
35-45
У процесі роботи концентрація хромового ангідриду в ваннах знижується, тому для відновлення ванн проводять щодобову коригування шляхом додавання в них свіжого хромового ангідриду.
Розроблено кілька рецептур саморегульованих електролітів, в яких автоматично зберігається співвідношення концентрації .
Склад такого електроліту наступний, г / л:
Cr2O3 250
SrSO4 5-6
K2SiF6 20
Хромування виробляють при катодній густини струму 50-80 А/дм2 і температурі 60-70 ° C.
У залежності від співвідношення між температурою і щільністю струму можна отримати різні види хромового покриття: молочні блискучі і матові.
Молочне покриття виходить при температурі 65-80 ° С і
низької щільності струму. Блискуче покриття виходить при температурі 45-60 ° C і середньої щільності струму. Матове покриття виходить при температурі 25-45 ° C і високої щільності струму. При виробництві світильників найчастіше використовують блискуче хромове покриття.
Для отримання дзеркальних відбивачів хромування проводять при температурі 50-55 ° C і щільності струму 60 A/дм2. при виготовленні дзеркальних відбивачів проводять попереднє осадження міді та нікелю. Відбивну поверхню полірують після нанесення кожного з шарів. Технологічний процес включає в себе наступні операції:
шліфування та полірування поверхні;
міднення;
полірування, знежирення, декапирование;
нікелювання;
полірування, знежирення, декапирование;
хромування;
чисте полірування.
Після кожної технологічної операції виробляють 100%-ний контроль якості покриття, так як недотримання вимог технології приводить до відшаровування підшару разом із хромовим покриттям.
Вироби з міді та мідних сплавів хромують без проміжного підшару. Деталі занурюють в електроліт після подачі на ванну напруги. При нанесенні багатошарових покриттів на сталеві вироби товщина шару регламентується ГОСТ 3002-70. Значення товщини наведені в таблиці 2.
Таблиця 2 - Мінімальна товщина багатошарових гальванічних покриттів
умови
роботи
умовне позначення
групи покриттів
товщина покриття, мкм
мінімальна
середньо-
розрахункова
нікеліевого
без підшару
багатошарового
мідь-нікель
або нікель-мідь-
нікель
хромового
сумарна
верхнього
шару
нікелю
легкі
середні
жорсткі
Л
З
Ж
10
30
-
10
30
45
5
10
15
0,5
0,5
0,5
Ванни хромування обладнуються потужної витяжною вентиляцією для видалення парів отруйної хромової кислоти.
При хромуванні частина шестивалентного хрому Cr6 + потрапляє у стічні води, тому для запобігання викидам Cr6 + у відкриті водойми застосовують захисні заходи - встановлюють нейтралізатори і очисні споруди.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Афанасьєва Є.І., Скобелєв В.М. "Джерела світла і пускорегулююча апаратура: Підручник для технікумів", 2-е вид., Перераб., М: Вища школа, 1986, 270с.
2. Боленок В.Є. "Виробництво електроосвітлювальних приладів: Підручник для технікумів", М: Енергоіздат, 1981, 303с.
3. Денисов В.П. "Виробництво електричних джерел світла", М: Енергія, 1975, 488с.
4. Денисов В.П., Мельников Ю.Ф. "Технологія і обладнання виробництва електричних джерел світла: Підручник для технікумів", М: Енергія, 1983, 384с.
5. Пляскін П.В. та ін "Основи конструювання електричних джерел світла", М: Вища школа, 1983, 360С.
6. Чуркіна Н.І., Літюшкін В.В., Сівко А.П. "Основи технології електричних джерел світла" / під заг. ред. Приткова А.А., Саранськ: Мордовське книжкове видавництво, 2003, 344с.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Хімія | Контрольна робота
32.3кб. | скачати


Схожі роботи:
Хромування деталей на підвісках
Нікелювання
Витяг нікелю з полірувальних ванн для нікелювання
© Усі права захищені
написати до нас