ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электрохимическое никелирование из "Практикум по прикладной электрохимии" Никель является электроотрицательным металлом (стандартный электродный потенциал .2 1 . = — 0,2Б В), но благодаря склонности к пассивированию приобретает более положительный потенциал и достаточную стойкость против действия атмосферы, щелочей и некоторых кислот. В гальванической паре с железом никель является катодом и, следовательно, надежно заи1ищаст основной металл (сталь) от коррозии только при отсутствии оголенных участков и пор в покрытии. [c.38] Для никелирования применяют сульфатно-хлоридные, суль-фаматные, борфторидные, хлоридные электролиты. Наибольшее распространение получили сульфатно-хлоридные электролиты. [c.38] Электроосаждение никеля сопровождается значительной катодной и анодной поляризацией. [c.38] Катодный и анодный процессы очень чувствительны к концентрации ионов водорода, которая должна соответствовать pH 2,8—5,8. На катоде одновременно с никелем всегда выделяется водород. С уменьшением значения pH в объеме раствора (рНо) выход по току никеля падает, при повышенных значениях рНо — составляет 95—96 7о- Из-за диффузионных ограничений по ионам гидроксония значение pH в прикатодном слое (рН ) выше, чем рНо, и может достигать таких значений, при которых образуются гидроксиды и основные соли никеля. Последние включаются в катодный осадок и ухудшают его качество. Для поддержания постоянства pH и предотвращения образования гидроксида никеля в прикатодном слое в электролит никелирования вводят добавки, сообщающие ему буферные свойства, например борную кислоту. Более эффективными буферными добавками являются некоторые насыщенные дикарбоновые кислоты, такие, как янтарная кислота (СН2)г(СООН)2 или ацетат никеля N1 (СНзС00)2-4Н20. [c.38] Для никелирования при повышенных катодных плотностях тока применяют электролиты (содержащие эффективные буферные добавки) с низким значением рНо (2,0—3,5) при повышенной температуре (50—60 °С) и перемешивании электролита. [c.38] Для увеличения электропроводимости электролитов никелирования вводят соли щелочных металлов, но при высоких плотностях тока они могут быть причиной ухудшения качества никелевого осадка из-за увеличения подщелачивания прикатодного слоя. [c.38] Выход по току никеля кроме кислотности электролита зависит от природы буферной добавки и температуры —возрастает с повышением последней. [c.38] В присутствии специальных добавок в электролите можно получать блестящие никелевые осадки непосредственно из электролита без последующей полировки. Кроме блескообразующих добавок получили широкое применение специальные выравнивающие органические добавки. [c.39] Для устранения питтинга к электролиту никелирования добавляют поверхностно-активные вещества типа смачивателей, например лаурилсульфат натрия, добавку НИА-1 и другие. [c.39] Электролиты никелирования очень чувствительны к загрязнениям примесями некоторых металлов, таких, как медь, цинк, железо, свинец, вредное влияние которы.х сказывается уже при очень малом содержании их в растворе. Медь как более электроположительный металл выделяется на катоде преимущественно перед никелем. Так как при малом содержании меди в растворе разряд ионов меди происходит на предельном токе, то осадки получаются губчатыми. Поэтому концентрация меди в электролите никелирования не должна превышать 0,01 г/дм . От меди электролит освобождают проработкой постоянным током при низких катодных плотностях тока и повышенной кислотности раствора. [c.39] Аналогичное явление наблюдается при попадании в электролит цинка, который является причиной образования на катоде губчатых осадков в виде черных пятен и полос. Допустимая концентрация цинка около 0,007 г/дм . [c.39] Для покрытия мелких деталей при электрохимическом никелировании, так же как п при цинковании, широко применяют электролизеры с вращающимися колоколами или барабанами. [c.39] Для целей повышения поверхностноГ) прочности изделий применяют композиционные электрохимические покрытия (КЭП) на основе никеля с включениями частиц второй фазы, роль которой выполняют оксиды, карбиды, нитриды и другие соединения металлов, например КЭП никель-карбид кремния с размером частиц второй фазы 3—10 мкм. Такие покрытия имеют повышенные значения микротвердости, предела прочности, износостойкости, а также защитной способности. [c.39] Цель работы—ознакомление с процессом электрохимического никелирования исследование качества (по внешнему виду) и некоторых физико-химических свойств никелевых покрытий и КЭП на основе никеля изучение особенностей процесса никелирования в электролизере барабанного типа. [c.39] Опыты проводят в электролитах, составы которых приведены в табл. 6.1. [c.40] Перед началом электролиза с помощью рН-метра определяют кислотность исследуемых электролитов. Если необходимо, электролиты подкисляют до указанных значений pH добавлением 1 н. раствора серной кислоты, а электролит 4 — концентрированной соляной кислотой подщелачивают — карбонатом никеля при нагревании с последующим фильтрованием в последнем случае. После электролиза снова определяют кислотность электролитоп. В процессе электролиза контролируют температур у ЭЛ е Рчт ю л НТО в. [c.40] Принпипиальная схема установки для проведения электролиза приведена в приложении I. Подготовка катодов перед электролизом дана в приложении II. Опыты 1—3 проводят в угловой ячейке с разборным пятисекционным катодом, изготовленным из медной или латунной фольги. Описание ячейки дано в приложении VI, подготовка катодов-секций — в приложении II и работе 1. [c.40] При определении выхода по току в ячейке с разборным катодом необходимым условием является получение компактных покрытий и постоянство тока в цепи и на каждой секции катода. Это достигается применением стабилизированного источника постоянного тока и выбором плотности тока, при которой никелевое покрытие получается хорошего качества по всей поверхности катода. [c.40] По указанию преподавателя (в зависимости от продолжительности занятия) проводят от одного до шести опытов, например опыты 1, 3 и 5 или 4, 6 или 2, 7 при продолжительности занятия 6 ч. [c.40] Вернуться к основной статье