UA5672U - Спосіб нікелювання алюмінієвих сплавів - Google Patents
Спосіб нікелювання алюмінієвих сплавів Download PDFInfo
- Publication number
- UA5672U UA5672U UA20040706355U UA2004706355U UA5672U UA 5672 U UA5672 U UA 5672U UA 20040706355 U UA20040706355 U UA 20040706355U UA 2004706355 U UA2004706355 U UA 2004706355U UA 5672 U UA5672 U UA 5672U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- nickel
- solution
- electrolyte
- sublayer
- bath
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 25
- 238000007747 plating Methods 0.000 title claims abstract description 20
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 166
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 85
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 40
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- -1 ammonium ions Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 9
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 abstract description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 62
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 19
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 12
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 11
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 7
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 7
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 6
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 5
- 150000002696 manganese Chemical class 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- UBXWAYGQRZFPGU-UHFFFAOYSA-N manganese(2+) oxygen(2-) titanium(4+) Chemical compound [O--].[O--].[Ti+4].[Mn++] UBXWAYGQRZFPGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100346154 Caenorhabditis elegans oma-1 gene Proteins 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 229940099596 manganese sulfate Drugs 0.000 description 1
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 description 1
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ni+2] BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Abstract
Спосіб нікелювання алюмінієвих сплавів включає електролітичне нанесення підшару нікелю з електроліту, який містить амоній-іони, і наступне нікелювання в основному електроліті. Електролітичне нанесення підшару нікелю здійснюють у розчині ванни уловлювання основного електроліту нікелювання, додатково вводять аміак у кількості 3-4 г/дм3. Використовують оксиднонікелеві аноди при густині струму 100-300 А/м2 і підтримують концентрацію іонів нікелю в розчині 2-3 г/дм3.
Description
Корисна модель відноситься до області гальваностегії, зокрема, до нанесення нікелевих покрить на вироби з алюмінієвих сплавів з метою збільшення їхньої корозійної стійкості і додання функціональних властивостей, наприклад, стійкості до стирання.
Відомі способи безпосереднього нікелювання виробів з алюмінію і його сплавів з електролітів, що містять окислювачі, зокрема, з електроліту, який містить іони амонію, складу, г/дм (1, с.2491|:
Нікелю сульфат 100
Натрію хлорид 15
Амонію персульфат 0)
Натрію ацетат 10
Температура електроліту 18-252С; густина струму 100-300А/м?.
Однак зчеплення покриття з основою незадовільне, для забезпечення міцного зчеплення у всіх випадках безпосереднього нікелювання необхідна наступна термообробка при температурі 220"С протягом 0,5-1,5чЧ., а ця операція зв'язана з використанням додаткового устаткування, витратами електроенергії і перемонтажем оброблюваних деталей. Крім того, термообробка не дозволяє цілком автоматизувати процес нанесення покрить.
Відомі способи нікелювання деталей з алюмінієвих сплавів, що включають попередню обробку в розчинах, які містять солі важких металів, хімічне й електрохімічне осадження проміжних шарів металів, хімічне й електрохімічне оксидування (2, с.402-417|. Ці способи дозволяють одержувати покриття, придатні для експлуатації в легких і середніх умовах, нікелеве покриття має більш міцне зчеплення з основою. Однак технологічні процеси трудомісткі, оскільки способи передбачають кілька операцій, на готування використовуваних у додаткових операціях розчинів затрачаються хімікати, а промивні води і відпрацьовані розчини необхідно знешкоджувати.
Найбільш близьким технічним рішенням є спосіб (2, с.406Ї, по якому вироби зі сплавів алюмінію після травлення у флуорвмісному розчині (алюміній і його сплави - 110-155 у 1095-ному розчині плавикової кислоти, ливарні алюмінієві сплави - у суміші 3/1 азотної і плавикової концентрованих кислот) 1) обробляють у розчині Мое1: соляна кислота (густиною 1,19г/см), 90 50 вода, 90 50 марганцю сульфат, г/дм3 9-10; 2) осаджують підшар нікелю в електроліті Ме2, г/дм3: нікелю сульфат 142 магнію сульфат 75 амонію хлорид 15 борна кислота 15, густина струму 150А/мг; час осадження 10хв.; 3) піддають термообробці при температурі 1002С; 4) активують поверхня з підшаром нікелю у водному розчині соляної кислоти з наступною анодною обробкою в 20-2595-о0й сірчаній кислоті при густині струму 700-1500А/м; 5)осаджують основне покриття, наприклад, нікелеве з основного сірчанокислого електроліту МеЗ складу, г/дм3: нікелю сульфат 170 натрію хлорид 12 борна кислота 0) натрію сульфат 45 магнію сульфат 0) густина струму 50-200А/м; 6) очищають розчин ванни уловлювання від іонів ніселю реагентним, електрохімічним, іонообмінним або іншим методом.
Отримане цим способом нікелеве покриття відрізняється дуже міцним зчепленням з основою. Однак це досягається за допомогою витрат на додаткові розчини (крім основного сірчанокислого електроліту, - на розчин для травлення із сіллю марганцю, електроліт для нанесення підшару нікелю, розчин для активування нікелевої поверхні після термообробки) з їхньою регенерацією або знешкодженням після відпрацьовування, а також великої кількості операцій, у тому числі операції термообробки, для якої необхідне устаткування, витрати електроенергії і перемонтаж деталей.
Задачею, розв'язуваної даною корисною моделлю, є економія матеріалів, а також спрощення технологічного процесу за рахунок скорочення кількості операцій.
В основу корисної моделі покладена задача створення способу нікелювання алюмінієвих сплавів, що включає електролітичне нанесення підшару нікелю з електроліту, що містить амонії-іони, і наступне нікелювання в основному електроліті.
Для рішення поставленої задачі запропонований спосіб, за яким електролітичне нанесення підшару нікелю здійснюють у розчині ванни уловлювання основного електроліту нікелювання, додатково вводять аміак у кількості 3-4г/дм3, використовують оксиднонікелеві аноди при густині струму 100-300А/м: і підтримують концентрацію іонів нікелю в розчині 2-Зг/дм3.
Процес здійснюють у такий спосіб.
Деталі з алюмінієвого сплаву травлять у флуорвмісному розчині (алюміній і його сплави - 10-15 з у 1095-ному розчині плавикової кислоти, ливарні алюмінієві сплави - у суміші 3:1 азотних і плавикової концентрованих кислот), завантажують у розчин ванни уловлювання, що містить 2-Зг/дм3 Міг», 15-20г/дм3 агонію сульфату, 3-4г/дм3 аміаку й інші компоненти основного електроліту нікелювання, що уловился у ванні уловлювання, - у концентрації 10- 10095 від їхньої концентрації в основному електроліті. Катодна густина струму 30-70А/М?.
Аноди оксиднонікелеві, анодна густина струму 100-300А/мг2. Покриття осаджують протягом 15-20 хвилин. При нагромадженні іонів нікелю 2,5-3г/дм3 покриття осаджують протягом 17-20 хвилин при анодній густині струму 200-
ЗобА/ме, при зниженні концентрації іонів нікелю до 2-2,5г/дм? час осадження підшару - 15-17 хвилин, а анодна густина струму - 100-200А/м". Потім на деталі наносять основний шар нікелю з основного електроліту, наприклад, стандартного сірчанокислого складу Ме3, г/дм3: нікелю сульфат 170 натрію хлорид 12 борна кислота 0) натрію сульфат 45 магнію сульфат 30, катодна густина струму 50-200А/дм; і промивають спочатку в розчині ванни уловлювання, тобто, у ванні для нанесення підшару нікелю, потім у ваннах промивки.
При виконанні сукупності зазначених операцій (підтримка концентрації іонів нікелю на рівні 2-Зг/дм3, введення в розчин ванни уловлювання додатково аміаку в сполученні з використанням оксиднонікелевих анодів при густині струму 100-300А/м2) експериментально виявлено, що умови електролізу, які створилися, при нанесенні підшару нікелю дозволяють забезпечити його відмінне зчеплення з основою з алюмінієвих сплавів (за рахунок виділення нікелю при більш негативних потенціалах, чим з відомих електролітів ніселювання) без попередньої обробки в розчині солі марганцю і додаткової термообробки покриття з операцією активування, що вимагається після неї.
Це спрощує технологічний процес.
Реалізація пропонованого способу виробляється на стандартному устаткуванні при сполученні операцій нанесення підшару нікелю й очистки розчину ванни уловлювання від іонів нікелю шляхом їхнього електролітичного вилучення, завдяки чому заощаджуються хімікати для електроліту і знижується витрата нікелевих анодів.
У технічному плані відмінною рисою пропонованої корисної моделі є те, що нанесення підшару нікелю здійснюють з аміачного електроліту, у якому утворяться комплекси складу, який відрізняється від відомих електролітів, оскільки пропонований розчин розведений по іонах нікелю (2-Зг/дм?, а не 142г/дм3), не має надлишку вільного аміаку і є лужним (рН 8,5-9,0, у відмінність від використовуваних у промисловості для нанесення нікелевих покрить кислих електролітів, рН яких знаходиться в діапазоні 3,5-6,5). Це забезпечує виділення нікелю на поверхні алюмінієвих сплавів у компактному вигляді, при міцному зчепленні з основою. Крім того, як аноди використовують оксиднонікелеві, тоді як при нанесенні нікелевих покрить використовують нікелеві аноди. Застосування оксиднонікелевого аноду (і саме при густині струму 100-300А/м7) обмежує надходження іонів нікелю в розчин ванни уловлювання і побічних реакцій окислювання іонів амонію або нікелю, що порушують стабільність процесу, який безпосередньо відбиває на якості одержуваних у ванні уловлювання покрить.
Сполучення складу розчину з матеріалом використовуваного анода і густиною струму при його експлуатації і дозволяє забезпечувати сталість властивостей електроліту в процесі експлуатації і стабільність очистки розчину ванни уловлювання від іонів ніселю в процесі осадження міцно зчепленого нікелевого підшару з основою з алюмінієвих сплавів без додаткових операцій підготовки і термообробки й в умовах економії матеріалів.
Відомий і спосіб очистки промивних вод від іонів нікелю електролітичним його вилученням у розчині ванни уловлювання, у яку додатково вводять іони амонію (|З). Однак не відоме введення в розчин ванни уловлювання й аміаку, а саме його введення в сполученні з іншими ознаками забезпечує міцне зчеплення нікелевого підшару з основою з алюмінієвих сплавів. Крім того, електроліз у відомому способі очистки від іонів нікелю здійснюють з нікелевими катодами і діоксидмарганцевими анодами. Завдяки ж використанню в пропонованій корисній моделі катодів з алюмінієвих сплавів (замість нікелевих по відомому способі очистки) підвищується на 10-2095 вихід нікелю за струмом. Крім того, у пропонованому винаході використовуються оксиднонікелеві аноди, оскільки застосування діоксидмарганцевих анодів приводить до нагромадження продуктів окислювання в аміачному розчині ванни уловлювання електроліту нікелювання, які негативно позначаються на якості зчеплення підшару нікелю з основою з алюмінієвих сплавів.
Саме виконання сукупності всіх ознак (електролітичне нанесення підшару нікелю здійснюють у розчині ванни уловлювання основного електроліту нікелювання, додатково вводять аміак у кількості 3-4г/дм3, використовують оксиднонікелеві аноди при густині струму 100-300А/м: і підтримують концентрацію іонів нікелю в розчині 2-Зг/дм3) дозволяє забезпечити міцне зчеплення підшару з основою без попередньої обробки в розчині солі марганцю і наступної термообробки при використанні хімікатів, що виносяться виробами, які промиваються, з основного електроліту, що встановлено авторами вперше в процесі експериментів (див. приклади) і що забезпечує економію матеріалів і спрощення технологічного процесу.
При зменшенні концентрації іонів нікелю в розчині ванни уловлювання нижче 2г/дм? падає катодний вихід за струмом, збільшення концентрації іонів нікелю понад Зг/дм? приводить до погіршення зчеплення нікелевого підшару з основою, а також недоцільно через збільшення виносу іонів нікелю в стічні води.
При використанні амонія сульфату в кількості менш 15г/дм? порушується хімічна стійкість розчину, більш 20г/дм3 - знижується вихід нікелю за струмом.
Введення аміаку в концентрації менш Зг/дм3 не дозволяє одержувати якісне зчеплення нікелевого підшару з основою з алюмінієвих сплавів, більш 4г/дм3 недоцільно, тому що органолептично виявляється вільний аміак.
Використання оксиднонікелевих анодів при густині струму нижче 100А/м? приводить до невиправданого збільшення витрати анодного матеріалу, оскільки оксиднонікелевий анод при цих умовах розчиняється з високим виходом за струмом, а це приводить до збільшення концентрації іонів нікелю в розчині ванни уловлювання і необхідності збільшувати час нанесення підшару нікелю. Перевищення анодної густині струму ЗО0А/м? приводить до появи в розчині ванни уловлювання продуктів окислювання, що негативно впливають на якість зчеплення нікелевого підшару з основою з алюмінієвих сплавів.
Таким чином, підтримка виявлених експериментально границь параметрів електролізу є істотно необхідним для реалізації способу, а порівняння технічного рішення, що заявляється, із прототипом і іншими технічними рішеннями дозволяє зробити висновок про відповідність способу, що заявляється, критеріям "новизна" і "істотні відмінності".
Приклад 1 (див. табл.). Зразки з алюмінієвого сплаву АЛУ (площа поверхні 5см-) нікелюють у такий спосіб (спосіб-прототип): після травлення 10-15с у 1095-ному розчині плавикової кислоти зразки обробляють у розчині
Ме1, потім осаджують підшар нікелю в електроліті Ме2 при густині струму 1,5А/дм2 протягом 10хв., термооброблюють при температурі 100"С протягом 1 години, активують зразки з у 2095-ом розчині соляної кислоти і 20-25965-ому розчині сірчаної кислоті при анодній густині струму 1000А/м?, після чого осаджують нікелеве покриття з основного електроліту МеЗ при катодній густині струму 150А/м протягом 1,5 годин. З розчину ванни уловлювання, у якій промивають зразки після осадження нікелевого покриття, вилучають нікель у вигляді гідроксиду або електролізом.
Приклад 2 (див. табл.) Зразки зі сплаву АЛОУО після травлення в суміші 3:1 азотних і плавикової концентрованих кислот осаджують підшар нікелю в електроліті Ме2 при густині струму 1,5А/дм протягом 10хв., термооброблюють при температурі 1007С протягом 1 години, активують зразки у 20956-ому розчині соляної кислоти і 20-25965-ому розчині сірчаної кислоті при анодноїй густині струму 100А/м, після чого осаджують нікелеве покриття з основного електроліту МеЗ при катодній густині струму 150А/м? протягом 1,5 годин.
Промивають спочатку в розчині ванни уловлювання, потім у ваннах промивання. З розчину ванни уловлювання вилучають нікель електролізом.
Приклад З (див. табл.). Зразки зі сплаву АЛУО нікелюють за прикладом 1, виключивши операцію термообробки при 10026.
Приклади 4-6 (див. табл.). Зразки з алюмінієвого сплаву АЛО (площа поверхні 5см?) нікелюють у такий спосіб.
Зразки травлять у суміші 3:11 азотної і плавикової концентрованих кислот, завантажують у розчин ванни уловлювання складу, приведеного в таблиці. Аноди оксиднонікелеві. Потім на них наносять основний шар нікелю з основного електроліту МеЗ при густині струму 150А/м і промивають спочатку в розчині ванни уловлювання, тобто, у ванні для нанесення підшару нікелю, потім у ваннах промивання.
Приклад 7 (див. табл.). Нікелювання зразків зі сплаву АЛО роблять за прикладом 6, але без введення в розчин ванни уловлювання аміаку. У процесі електролізу в розчині ванни уловлювання накопичуються іони нікелю, він каламутніє.
Приклад 8 (див. табл.). Нікелювання зразків зі сплаву АЛО роблять за прикладом 6, але без введення в розчин ванни уловлювання аміаку. Значення рН розчину 8,75 досягають уведенням гідроксида калію. На катоді спостерігається включення гідроксида нікелю.
Приклад 9 (див. табл.). Нікелювання зразків зі сплаву АЛО роблять за прикладом 6, але з використанням нікелевого анода. У процесі електролізу в розчині ванни уловлювання накопичуються іони нікелю, електроліт каламутніє. Згодом на зразки зі сплаву АЛО осаджуються покриття, усе гірше зчеплені з основою.
Приклад 10 (див. табл.). Нікелювання зразків зі сплаву АЛОУ роблять за прикладом 6, але з використанням титандіоксидмарганцевого анода. Згодом на зразки зі сплаву АЛО осаджуються покриття, усе гірше зчеплені з основою. Падає катодний вихід за струмом.
Таблиця
Параметри і показники процесу нанесення підшару нікелю на алюмінієві сплави процесу 11|2|3з31|4а4|5| 6 |7| 8 | 9 | тю | "
Склад електроліту, г/дм:
Ме?» 7-11 12131 111111117171710125 амонію сульфат ниж ЕС ше ПИ ТЕХ: ПО аміак 7-77 | з | 4 | 351 2 ющ - | 35) 35| 35 компоненти електроліту
МеЗ (крім Міг"), 95 від 10 100 55 вихідної концентрции
Час осадження, хв. рн 55 |858| 90 | 8.75) 57 | 875) 8,75 | 8,75 | 8,75
Так, А/м?
Дк, А/м?
Міцність зчеплення, 95) | 0 | 20 | 35| 0 | о | о | зо | 25 | 0-0 | 0о-20| о 75) Міцність зчеплення визначають методом термоудара (300 С) з констатацією площі поверхні, що відшарувалася, 90
Приклад 11 (див. табл.). За прикладом 6 нікелюють зразки з алюмінієвого сплаву Д16. Зразки труять у суміші азотної і фтористоводневої кислот, узятих у співвідношенні 25:11, завантажують у розчин ванни уловлювання складу, приведеного в таблиці. Аноди оксиднонікелеві. Потім на них наносять основний шар нікелю з основного електроліту МеЗ3 при густині струму 150А/м2 і промивають спочатку в розчині ванни уловлювання, тобто, у ванні для нанесення підшару нікелю, потім у ваннах промивання.
Таким чином, зіставлення даних, приведених у прикладах, показує, що пропонований спосіб забезпечує одержання міцно зчеплених з алюмінієвими сплавами нікелевих покрить при економії матеріалів і спрощенні технологічного процесу за рахунок скорочення кількості операцій. При цьому: а) зменшується кількість технологічних операцій при гальванічній обробці алюмінієвих сплавів (скорочується операція травлення в розчині солі марганцю, термообробки й активування, а також сполучаються операції нанесення підшару нікелю й очистки розчину ванни уловлювання від іонів нікелю); б) скорочується кількість одиниць використовуваного устаткування (немає необхідності в печі для термообробки і додаткових ємкостей для операцій травлення в розчині солі марганцю, хімічного активування в соляній кислоті, електрохімічного активування в сірчаній кислоті і для очистки розчину ванни уловлювання від іонів нікелю) і виробничої площі; в) підвищується ефективність катодного процесу електрохімічного очистки розчину ванни уловлювання від іонів нікелю за рахунок збільшення виходу нікелю за струмом при виділенні на сплаві алюмінію в порівнянні з його виділенням на нікелі і стабілізації процесу за рахунок відповідності площі поверхні, на яку осаджується підшар нікелю і якої вноситься основний електроліт у ванну уловлювання; г) полегшується технологічний контроль за складом розчину ванни уловлювання (за рахунок точної відповідності площі поверхні, що вносить у ванну уловлювання іони нікелю з основного електроліту, і поверхні, на яку наноситься підшар нікелю).
Економічна доцільність використання пропонованого способу обумовлена зниженням витрат на устаткування й оплату виконання меншої кількості операцій, економією хімікатів (немає необхідності в розчині Ме1, розчинах активування, нікельвмісних сполуках і електропровідних складових розчину ванни уловлювання), матеріалів (за рахунок економії нікелевих анодів для осадження підшару нікелю, оскільки поповнення концентрації іонів нікелю в розчині здійснюється за рахунок уловлювання основного електроліту, відсутності необхідності в титандіоксидмарганцевих анодах і нікелевих катодах для очистки розчину ванни уловлювання від іонів нікелю) і електроенергії (за рахунок відсутності операції термообробки і сполучення операції очистки розчину ванни уловлювання від іонів нікелю з операцією нанесення підшару нікелю).
Джерела інформації: 1. Инженерная гальванотехника в приборостроениий. Под ред. д-ра техн. наук Гинберга А.М. М.:
Машиностроение, 1977. - 512. 2. Гальванотехника: справочн. изд. / Ажогин Ф.Ф., Беленький М.А. и др. М.: Металлургия, 1987. - 736.
З. Байрачний Б.І., Трубнікова Л.В. та ін. Спосіб вилучення металів з промислових вод гальванічних виробництв // Патент України Ме14926А від 30.06.1997.
Claims (1)
- Спосіб нікелювання алюмінієвих сплавів, що включає електролітичне нанесення підшару нікелю з електроліту, який містить амоній-іони, і наступне нікелювання в основному електроліті, який відрізняється тим, що електролітичне нанесення підшару нікелю здійснюють у розчині ванни уловлювання основного електроліту нікелювання, додатково вводять аміак у кількості 3-4 г/дм3, використовують оксиднонікелеві аноди при густині струму 100-300 А/м: і підтримують концентрацію іонів нікелю в розчині 2-3 г/дм3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA20040706355U UA5672U (uk) | 2004-07-30 | 2004-07-30 | Спосіб нікелювання алюмінієвих сплавів |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA20040706355U UA5672U (uk) | 2004-07-30 | 2004-07-30 | Спосіб нікелювання алюмінієвих сплавів |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA5672U true UA5672U (uk) | 2005-03-15 |
Family
ID=74494389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA20040706355U UA5672U (uk) | 2004-07-30 | 2004-07-30 | Спосіб нікелювання алюмінієвих сплавів |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA5672U (uk) |
-
2004
- 2004-07-30 UA UA20040706355U patent/UA5672U/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7052592B2 (en) | Chromium plating method | |
| JP6877650B2 (ja) | 電極触媒の製造方法 | |
| EP2940194B1 (en) | Anodic oxide film and method for sealing same | |
| TWI457472B (zh) | 從鉻電極電解溶解鉻 | |
| KR100695999B1 (ko) | 고주파펄스를 이용한 금속재의 아노다이징 공정 | |
| RU2481424C2 (ru) | Способ регенерации раствора черного хроматирования цинковых покрытий | |
| JP2002322593A (ja) | 電解リン酸塩化成処理方法 | |
| US4356069A (en) | Stripping composition and method for preparing and using same | |
| JPS58177494A (ja) | アルミニウム被覆部品の陽極酸化浴および陽極酸化方法 | |
| CA1328421C (fr) | Cellule d'electrolyse et procede pour la reduction d'une solution comprenant du titane et du fer | |
| JP4253716B2 (ja) | マグネシウム材料製品の表面処理方法 | |
| US3515650A (en) | Method of electroplating nickel on an aluminum article | |
| US20150197870A1 (en) | Method for Plating Fine Grain Copper Deposit on Metal Substrate | |
| UA5672U (uk) | Спосіб нікелювання алюмінієвих сплавів | |
| US4012298A (en) | Process for the electrolytic recovery of gallium and/or alkali metals | |
| JP3916222B2 (ja) | マグネシウム合金の表面処理法 | |
| JP4299253B2 (ja) | ６価クロムめっき方法 | |
| JPH0699178A (ja) | 化学メッキ廃液の電解処理方法 | |
| KR20010040816A (ko) | 전해 인산염 화성처리 방법 및 철강표면에 형성된 복합피막 | |
| UA78583C2 (en) | Method for nickelling aluminum alloys | |
| JPH0240751B2 (uk) | ||
| JP6274556B2 (ja) | 電解めっき方法 | |
| KR20070031411A (ko) | 크롬 도금 방법 | |
| US20240060203A1 (en) | Stabilization of the Deposition Rate of Platinum Electrolytes | |
| JPH11269687A (ja) | 電解用電極 |