ქიმიური ნიკელის საფარი - მახასიათებლები, ტექნოლოგია და რეკომენდაციები

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

ნაწილების და კონსტრუქციების მეტალიზაციის ტექნოლოგიები ფართოდ არის გავრცელებული მრეწველობისა და მშენებლობის სხვადასხვა სფეროში. დამატებითი საფარი იცავს ზედაპირს გარე დაზიანებისა და ფაქტორებისგან, რომლებიც ხელს უწყობენ მასალის სრულ განადგურებას. ერთ-ერთი ასეთი დამუშავებაა უელექტრო ნიკელის დაფარვა, რომელსაც აქვს გამძლე ფილმი, რომელიც მექანიკურად და კოროზიისადმი მდგრადია და შეუძლია გაუძლოს დაახლოებით 400°C ტემპერატურას.

ტექნოლოგიის მახასიათებლები

ნიკელზე დაფუძნებულ ქიმიურ მოოქროვებასთან ერთად, არსებობს ელექტრული და დალევის მეთოდები. ნალექის რეაქცია დაუყოვნებლივ უნდა მიეწეროს განხილული ტექნიკის მახასიათებლებს. იგი ორგანიზებულია ნიკელის შემცირების პირობებში ნატრიუმის ჰიპოფოსფიტის საფუძველზე მარილიან ხსნარში წყლის დამატებით. მრეწველობაში, ქიმიური ნიკელის დაფარვის ტექნოლოგიები უპირატესად გამოიყენება კავშირითაქტიური მჟავე და ტუტე ნაერთები, რომლებიც ახლახან იწყებენ ნალექის პროცესებს. ამ გზით დამუშავებული საფარი იძენს მბზინავ მეტალიზებულ იერს, რომლის სტრუქტურა არის ნიკელის და ფოსფორის კომბინირებული შენადნობი. ტექნოლოგიას, რომელიც დამზადებულია შემადგენლობაში ბოლო ნივთიერების არსებობით, აქვს დაბალი ფიზიკური და ქიმიური მაჩვენებლები. მჟავა და ტუტე ხსნარებს შეუძლიათ მიიღონ ფოსფორის შემცველობის სხვადასხვა კოეფიციენტი - პირველი 10%-მდე, ხოლო მეორე - დაახლოებით 5-6%..

საფარის ფიზიკური თვისებები ასევე დამოკიდებული იქნება ამ ნივთიერების რაოდენობაზე. ფოსფორის ხვედრითი წონა შეიძლება იყოს დაახლოებით 7,8 გ/სმ3, ელექტრული წინააღმდეგობა 0,60 ომ მმ2/მ, დნობის წერტილი 900-დან 1200°-მდე. 400°-ზე თერმული დამუშავების ოპერაციის საშუალებით, დეპონირებული საფარის სიმტკიცე შეიძლება გაიზარდოს 1000 კგ/მმ2-მდე. ამავდროულად, გაიზრდება სამუშაო ნაწილის გადაბმის სიძლიერე ნიკელ-ფოსფორის სტრუქტურით.

რაც შეეხება ნიკელის ქიმიურ დაფარვას, მრავალი ალტერნატიული დამცავი მეთოდისგან განსხვავებით, იგი საუკეთესოდ შეეფერება რთული ფორმის ნაწილებთან და სტრუქტურებთან მუშაობისთვის. პრაქტიკაში, ტექნოლოგია ხშირად გამოიყენება მრავალფორმატიანი მილების ხვეულებსა და შიდა ზედაპირებზე. საფარი გამოიყენება თანაბრად და ზუსტად - დამცავი ფენის ხარვეზებისა და სხვა დეფექტების გარეშე. რაც შეეხება სხვადასხვა ლითონის დამუშავების ხელმისაწვდომობას, შეზღუდვა ვრცელდება მხოლოდ ტყვიაზე, კალაზე, კადმიუმზე და თუთიაზე. პირიქით, ნიკელის ფოსფორის დეპონირება რეკომენდებულია შავი ლითონების, ალუმინის დასპილენძის ნაწილები.

ნიკელის დაფარვის მეთოდი ტუტე ხსნარებში

ტუტის ნალექი უზრუნველყოფს საფარის მაღალ მექანიკურ წინააღმდეგობას, რაც ხასიათდება მარტივი რეგულირების შესაძლებლობით და ისეთი უარყოფითი ფაქტორების არარსებობით, როგორიცაა ნიკელის ფხვნილის ნალექი. არსებობს სხვადასხვა რეცეპტები, რომლებიც მზადდება დამუშავებული ლითონის ტიპისა და მისი დანიშნულების მიხედვით. ამ ტიპის ქიმიური ნიკელის დაფარვის ხსნარის შემადგენლობა ჩვეულებრივ გამოიყენება შემდეგნაირად:

• ლიმონმჟავა ნატრიუმი.
• ნატრიუმის ჰიპოფოსფიტი.
• ამონიუმი (ქლორირებული).
• ნიკელი.

დაახლოებით 80-90° ტემპერატურაზე პროცესი მიმდინარეობს დაახლოებით 9-10 მიკრონი/სთ სიჩქარით, ხოლო დეპონირებას თან ახლავს წყალბადის აქტიური ევოლუცია.

თავად რეცეპტის მომზადების პროცედურა გამოიხატება თითოეული ზემოთ ჩამოთვლილი ინგრედიენტის ცალკე თანმიმდევრობით დაშლაში. ერთადერთი გამონაკლისი ამ შემადგენლობით ქიმიური ნიკელის საფარით იქნება ნატრიუმის ჰიპოფოსფიტი. მას ასხამენ დაახლოებით 10-20 გ/ლ მოცულობით იმ დროისთვის, როცა ყველა სხვა კომპონენტი დაიშლება და ტემპერატურა ოპტიმალურ რეჟიმზე მიდის.

წინააღმდეგ შემთხვევაში, არ არსებობს სპეციალური მოთხოვნები ტუტე ხსნარში დეპონირების პროცესის მომზადებისთვის. ლითონის ბლანკი იწმინდება და ჩამოკიდებულია სპეციალური დამუშავების გარეშე.

ფოლადის ნაწილებისა და კონსტრუქციების ზედაპირების მომზადებას არ გააჩნია გამოხატული თვისებები. პროცესის დროს შეგიძლიათ დაარეგულიროთ ხსნარი იმავე ნატრიუმის ჰიპოფოსფიტის დამატებით ან25% ამიაკი. მეორე შემთხვევაში, აბაზანის დიდი მოცულობის პირობებში, ამიაკი ცილინდრიდან აირისებრ მდგომარეობაში შეჰყავთ. რეზინის მილი ჩაეფლო კონტეინერის ძირამდე და დანამატი პირდაპირ იკვებება მასში უწყვეტ რეჟიმში სასურველ კონსისტენციამდე.

ნიკელის დაფარვა მჟავა ხსნარებით

ტუტე გარემოსთან შედარებით, მჟავე გარემო ხასიათდება სხვადასხვა დანამატებით. ჰიპოფოსფიტისა და ნიკელის მარილების ფუძე შეიძლება შეიცვალოს ნატრიუმის აცეტატით, რძემჟავა, სუქცინის და ღვინის მჟავებით, ასევე ტრილონ B და სხვა ორგანული ნაერთებით. გამოყენებული ფორმულირებების დიდ რაოდენობას შორის, ყველაზე პოპულარული ხსნარი ქიმიური ნიკელის დაფარვისთვის მჟავა დეპონირებისთვის:

• ნატრიუმის ჰიპოფოსფიტი.
• ნიკელის სულფატი.
• ნატრიუმის კარბონატი.

დეპონირების სიჩქარე იქნება იგივე 9-10 მიკრონი/სთ, ხოლო pH-ის მნიშვნელობა კორექტირებულია 2% ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარით. ტემპერატურა შენარჩუნებულია მკაცრად 95 ° ფარგლებში, რადგან მისმა მატებამ შეიძლება გამოიწვიოს ნიკელის თვითგამოშვება მყისიერი ნალექებით. ზოგჯერ შეინიშნება ხსნარის ჭურჭლის ჭურჭლის ჩამოყრა.

შემადგენლობის პარამეტრების შეცვლა მისი ძირითადი ინგრედიენტების კონცენტრაციასთან შედარებით შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ მასში ნატრიუმის ფოსფიტის შემცველობა არის დაახლოებით 50 გ/ლ. ამ მდგომარეობაში შესაძლებელია ნიკელის ფოსფიტის ნალექი. როდესაც ხსნარის პარამეტრები მიაღწევს ზემოაღნიშნულ კონცენტრაციას, ხსნარს აცლიან და ცვლიან ახლით.

თერმულიმუშავდება?

თუ სამუშაო ნაწილს სჭირდება აცვიათ წინააღმდეგობის და სიხისტის ხარისხის უზრუნველყოფა, ტარდება თერმული დამუშავების ოპერაცია. ამ თვისებების მატება განპირობებულია იმით, რომ ტემპერატურის რეჟიმის ზრდის პირობებში ხდება ნიკელ-ფოსფორის ნალექი, რასაც მოჰყვება ახალი ქიმიური ნაერთის წარმოქმნა. ეს ხელს უწყობს საფარის სტრუქტურაში სიხისტის მატებას.

ტემპერატურული რეჟიმიდან გამომდინარე, შეინიშნება მიკროსიხისტის ცვლილება სხვადასხვა მახასიათებლებით. უფრო მეტიც, კორელაცია საერთოდ არ არის ერთგვაროვანი გათბობის ტემპერატურის მატებასთან ან შემცირებასთან მიმართებაში. მაგალითად, 200 და 800°-ზე თერმული დამუშავებისას, ნიკელის ქიმიურ დამუშავებისას, მიკროსიხისტის ინდექსი იქნება მხოლოდ 200 კგ/მმ2. სიხისტის მაქსიმალური მნიშვნელობა მიიღწევა 400-500° ტემპერატურაზე. ამ რეჟიმში შეგიძლიათ იმედი გქონდეთ 1200 კგ/მმ2.

ასევე უნდა გავითვალისწინოთ, რომ ყველა ლითონი და შენადნობები არ არის, პრინციპში, მისაღები თერმული დამუშავება. მაგალითად, აკრძალვა დაწესებულია ფოლადებსა და შენადნობებზე, რომლებმაც უკვე გაიარეს გამკვრივების და ნორმალიზაციის პროცედურები. ამას ემატება ის ფაქტი, რომ ჰაერში თერმული დამუშავება შეიძლება ხელი შეუწყოს შეფერილობის ფერის ფორმირებას, რომელიც იცვლება ოქროსფერიდან მეწამულამდე. ტემპერატურის 350 °-მდე დაწევა ხელს შეუწყობს ასეთი ფაქტორების მინიმუმამდე შემცირებას. მთელი პროცესი ტარდება 45-60 წუთის განმავლობაში მხოლოდ დამაბინძურებლებისგან გაწმენდილი სამუშაო ნაწილით. გარე გაპრიალება პირდაპირ გავლენას მოახდენს ხარისხიანი შედეგის მიღების ალბათობაზე.

დამამუშავებელი მოწყობილობა

წარმოებისთვისეს ტექნოლოგია არ საჭიროებს მაღალ სპეციალიზებულ და სამრეწველო ერთეულებს. სახლში, ქიმიური ნიკელის მოპირკეთება შეიძლება მოეწყოს ემალირებულ ფოლადის აბაზანაში ან ჭურჭელში. ზოგჯერ გამოცდილი ხელოსნები ჩვეულებრივი ლითონის კონტეინერებისთვის იყენებენ საფარს, რომლის წყალობითაც ზედაპირები დაცულია მჟავებისა და ტუტეების მოქმედებისგან.

50-100 ლიტრამდე სიმძლავრის მითითებით, შეიძლება გამოყენებულ იქნას დამხმარე მინანქრის ავზები, რომლებიც მდგრადია აზოტის მჟავების მიმართ. რაც შეეხება თავად უგულებელყოფას, მისი ბაზა მზადდება წყალგაუმტარი უნივერსალური წებოსგან (მაგალითად, „მომენტი“No88) და დაფხვნილი ქრომის ოქსიდისგან. ისევ, სახლში, სპეციალიზებული ფხვნილის ნარევები შეიძლება შეიცვალოს ზურმუხტის მიკროფხვნილებით. დატანილი საფარის დასაფიქსირებლად და დასამუშავებლად საჭიროა ჰაერის გაშრობა სამშენებლო ფენით ან გამათბობელი იარაღით.

პროფესიული ქიმიური ნიკელის მოოქროვილი დანადგარები არ საჭიროებს ზედაპირის განსაკუთრებულ დაცვას და გამოირჩევა მოსახსნელი გადასაფარებლების არსებობით. საფარები იხსნება ყოველი მკურნალობის სესიის შემდეგ და იწმინდება ცალკე აზოტის მჟავაში. ასეთი აღჭურვილობის მთავარი დიზაინის თავისებურება შეიძლება ეწოდოს კალათების და საკიდრების არსებობას (ჩვეულებრივ ნახშირბადოვანი ფოლადებისგან), რაც ხელს უწყობს მცირე ნაწილებით მანიპულირებას.

ნიკელის დაფარვის პროცესები უჟანგავი ფოლადისა და მჟავაგამძლე ლითონებისთვის

ამ ოპერაციის მიზანია გაზარდოს სამუშაო ნაწილის ზედაპირის აცვიათ წინააღმდეგობა და სიმტკიცე, ასევე უზრუნველყოს ანტიკოროზიული დაცვა. ეს არის სტანდარტიქიმიური ნიკელის დაფარვის პროცედურა ფოლადებისთვის, რომლებიც შენადნირებულია და მზადდება აგრესიულ გარემოში გამოსაყენებლად. ნაწილის მომზადებას განსაკუთრებული ადგილი ექნება დაფარვის ტექნიკაში.

უჟანგავი შენადნობებისთვის გამოიყენება წინასწარი დახვეწა ანოდურ გარემოში ტუტე ხსნარში. სამუშაო ნაწილები დამონტაჟებულია საკიდებზე შიდა კათოდების შეერთებით. აწონვა ტარდება კონტეინერში 15% კაუსტიკური სოდას ხსნარით, ხოლო ელექტროლიტის ტემპერატურა 65-70 °. ხარვეზების გარეშე ერთიანი საფარის შესაქმნელად, უჟანგავი შენადნობების ელექტროლიტური და ქიმიური ნიკელის დაფარვა უნდა განხორციელდეს დენის სიმკვრივის (ანოდური) 10 A/dm2-მდე შენარჩუნების პირობებში. პროცესის ხანგრძლივობა მერყეობს 5-დან 10 წუთამდე, ნაწილის ზომის მიხედვით. შემდეგ სამუშაო ნაწილს რეცხავენ გამდინარე ცივ წყალში და აჭრიან განზავებულ მარილმჟავაში დაახლოებით 10 წამის განმავლობაში 20 ° ტემპერატურაზე. ამას მოჰყვება ტიპიური ტუტე ნალექების პროცედურა.

ფერადი ნიკელის დაფარვა

მეტალები, რომლებიც რბილი და ელასტიურია ქიმიური პროცესების მიმართ, ასევე გადიან სპეციალურ მომზადებას დამუშავებამდე. ზედაპირები ცხიმიანი და, ზოგიერთ შემთხვევაში, გაპრიალებულია. თუ სამუშაო ნაწილს ადრე უკვე დაექვემდებარა ნიკელის მოპირკეთება, მაშინ გოგირდის მჟავით 25%-იან განზავებულ ხსნარში დაწნვის პროცედურა ასევე უნდა ჩატარდეს 1 წუთის განმავლობაში. სპილენძსა და მის შენადნობებზე დაფუძნებული ელემენტები რეკომენდირებულია დამუშავდეს ელექტროუარყოფით ლითონებთან, როგორიცაა ალუმინი და რკინა. ტექნიკურად, ასეთი კომბინაცია უზრუნველყოფილია შეჩერებით ან გამძლე მავთულით.იგივე ნივთიერებებისგან. როგორც პრაქტიკა გვიჩვენებს, ზოგჯერ რეაქციის პროცესში, რკინის ნაწილის ერთი შეხება სპილენძის ზედაპირზე საკმარისია სასურველი დეპონირების ეფექტის მისაღწევად.

ალუმინისა და მისი შენადნობების ქიმიურ ნიკელის დაფარვას ასევე აქვს საკუთარი მახასიათებლები. ამ შემთხვევაში, სამუშაო ნაწილების მწნილობა ეწყობა ტუტე ხსნარში, ან ხდება გარკვევა აზოტზე დაფუძნებულ მჟავაზე. ასევე გამოიყენება ორმაგი თუთიის მკურნალობა, რისთვისაც მზადდება კომპოზიცია თუთიის ოქსიდით (100 გ/ლ) და კაუსტიკური სოდათ (500 გ/ლ). ტემპერატურის რეჟიმი უნდა შენარჩუნდეს 20-25 ° ფარგლებში. პირველი მიდგომა ნაწილის ჩაძირვით გრძელდება 30 წამი, შემდეგ კი იწყება თუთიის ნალექის აზოტმჟავაში ამოღების პროცესი. ამას მოჰყვება მეორე, უკვე 10 წამიანი ჩაყვინთვა. ფინალურ ეტაპზე ალუმინს რეცხავენ ცივი წყლით და ნიკელ-ფოსფორის ხსნარით ახვევენ.

ცერმეტი ნიკელის დაფარვის ტექნოლოგია

ამ ტიპის მასალებისთვის გამოიყენება ფერით-ნიკელის დაფარვის ზოგადი მეთოდი. მომზადების სტადიაზე ნაწილს ასუფთავებენ სოდა ნაცრის ხსნარით, რეცხავენ ცხელი წყლით და 10-15 წუთის განმავლობაში აკრავენ სპირტის ხსნარში მარილმჟავას დამატებით. შემდეგი, სამუშაო ნაწილი კვლავ გარეცხილია ცხელი წყლით და იწმინდება რბილი აბრაზიული საშუალებებით ლამისგან. ქიმიური ნიკელის დაფარვის პროცესის დაწყებამდე უშუალოდ კერმეტი დაფარულია პალადიუმის ქლორიდის ფენით. ხსნარი 1 გ/ლ კონცენტრაციით გამოიყენება ზედაპირზე ფუნჯით. პროცედურა რამდენჯერმე მეორდება და სამუშაო ნაწილის გაშრობა ყოველი გავლის შემდეგ.

ნიკელის საფარისთვის გამოიყენეთ კონტეინერი მჟავე ხსნარით, რომელიც შეიცავს ნიკელის ქლორიდს (30 გ/ლ), ნატრიუმის ჰიპოფოსფიტს (25 გ/ლ) და ნატრიუმის სუქცინის მჟავას (15 გ/ლ). ხსნარის ტემპერატურა შენარჩუნებულია 95-98 ° დიაპაზონში, ხოლო რეკომენდებული წყალბადის კოეფიციენტი არის 4,5-4,8 ქიმიური ნიკელის დაფარვის შემდეგ კერამიკულ-ლითონის ნაწილს რეცხავენ ცხელ წყალში, შემდეგ ადუღებენ და ჩაყრიან პიროფოსფატში. სპილენძის მოოქროვილი ელექტროლიტი. აქტიურ ქიმიურ გარემოში სამუშაო ნაწილი ინახება 1-2 მიკრონის ფენის წარმოქმნამდე. სხვადასხვა სახის კერამიკა, კვარცის ელემენტები, ტიკონდი და თერმოკონდი ასევე შეიძლება დაექვემდებაროს ანალოგიურ დამუშავებას. თითოეულ შემთხვევაში სავალდებულო იქნება პალადიუმის ქლორიდით დაფარვა, ჰაერის გაშრობა, მჟავა ხსნარში ჩაძირვა და ადუღება.

ნიკელის დაფარვის ტექნოლოგია სახლში

ტექნიკურად, ნიკელის დაფარვის ოპერაციები შეიძლება მოეწყოს სპეციალური აღჭურვილობის გარეშე, როგორც უკვე აღინიშნა. მაგალითად, ავტოფარეხის გარემოში, ეს შეიძლება ასე გამოიყურებოდეს:

• შესაბამისი ზომის ქვაბის მომზადება ემალირებული ინტერიერით.
• წინასწარ მომზადებული მშრალი რეაგენტები ელექტროლიტური ხსნარისთვის ემალირებულ ჭურჭელში ურევენ წყალს.
• მიღებულ ნარევს ადუღებენ, რის შემდეგაც მას უმატებენ ნატრიუმის ჰიპოფოსფიტს.
• სამუშაო ნაწილს ასუფთავებენ და ასუფთავებენ ცხიმს, შემდეგ იღებენ ხსნარში, მაგრამ კონტეინერის ზედაპირებთან შეხების გარეშე, ანუ ძირსა და კედლებზე.
• სახლში ნიკელის დაფარვის თავისებურებები სულ ეს არისაღჭურვილობა დამზადდება იმპროვიზირებული მასალისგან. ნაწილის იგივე კონტროლისთვის შეგიძლიათ მიაწოდოთ სპეციალური სამაგრი (აუცილებლად დიელექტრიკული მასალისგან) დამჭერით, რომელიც სტაციონარულ მდგომარეობაში 2-3 საათის განმავლობაში დაგჭირდებათ.
• ზემოხსენებული დროისთვის შემადგენლობა ადუღებულ მდგომარეობაშია.
• როდესაც ნიკელის დაფარვის ტექნოლოგიური პერიოდი გადის, ნაწილი ამოღებულია ხსნარიდან. ის უნდა ჩამოიბანოთ ცივ წყალში, განზავებულ ცაცხვში.

სახლში შეგიძლიათ ნიკელის ფირფიტა ფოლადი, სპილენძი, ალუმინი და ა.შ. ყველა ჩამოთვლილი ლითონისთვის უნდა მომზადდეს ელექტროლიტური ხსნარი, რომელიც შეიცავს ნატრიუმის ჰიპოფოსფიტს, ნიკელის სულფატს ან ქლორიდს, აგრეთვე მჟავას ჩანართებს. სხვათა შორის, პროცესის დასაჩქარებლად, შეგიძლიათ დაამატოთ ტყვიის დანამატი.

დასკვნა

არის ნიკელის დაფარვის სხვადასხვა ტექნიკა და მიდგომა აქტიურ ქიმიურ ხსნარებში, მაგრამ ნატრიუმის ჰიპოფოსფიტის გამოყენება ყველაზე ხელსაყრელი მეთოდია. ეს გამოწვეულია არასასურველი ნალექების მინიმალური რაოდენობით და საფარის ტექნიკური და ფიზიკური თვისებების მთელი ნაკრების ერთობლიობით, დაახლოებით 20 მიკრონი სისქით. რა თქმა უნდა, ლითონის ნიკელის ქიმიურ დაფარვას თან ახლავს დეფექტის წარმოქმნის გარკვეული რისკები. ეს განსაკუთრებით ეხება უაღრესად მგრძნობიარე ფერადი ლითონს, მაგრამ ასეთ ფენომენებთან ბრძოლა ასევე შესაძლებელია ერთი ტექნოლოგიური პროცესის ფარგლებში. მაგალითად, ექსპერტები გვირჩევენ დეფექტური უბნების ამოღებას კონცენტრირებულ, მჟავე აზოტზე დაფუძნებულ გარემოში.ტემპერატურა 35 ° C-მდე. ეს პროცედურა ტარდება არა მხოლოდ არასასურველი ხარვეზების შემთხვევაში, არამედ გამოყენებული დამცავი ფენის რეგულარული კორექციის მიზნით.