Двухслойное никелевое покрытие
Cтраница 1
Двухслойные никелевые покрытия получаются при никелировании изделий в двух электролитах, различающихся по составу добавок. В состав первого электролита вводят лишь бессернистые добавки, большая часть которых отличается высокими выравнивающими свойствами. Осадки из этого электролита получаются полублестящими, обладают высокой пластичностью и имеют столбчатую структуру повышенной коррозионной стойкости. [1]
Основным фактором повышенной коррозионной стойкости двухслойных никелевых покрытий является то, что коррозия начинается всегда в бтестящем ( верхнем) содержащем серу слое комбинированного никелевого покрытия, который является анодом как по отношению к хрому, так и по отношению к полублестящему слою никеля. [2]
Напротив, при осаж-делии 40 мкм двухслойного никелевого покрытия достигается заметное выравнивающее действие. Подобные исследования особенно пригодны для выяснения выравнивающего действия различных добавок. [3]
Для получения двухслойных покрытий в США и западноевропейских странах используют электролит для осаждения никеля типа Ваттса, в который вводятся различные органические добавки типа Биникель, Дуплекс, и др. Дня получения двухслойных никелевых покрытий эффективны электролиты, разработанные Институтом химии и химической технологии Литовской ССР. Двухслойное покрытие может быть получено по следующему технологическому циклу. [4]
 |
Схемы коррозионного разрушения многослойных покрытий. [5] |
Сг; 2 - Nigjj, в котором содержится 0 05 - 0 08 % S; 3 - № бл ( S 0 1 - 0 2 %); 4 - Nig выравненный; а - трехслойное покрытие ( Си Ni Сг); б - двухслойное никелевое покрытие с хромом; a - трехслойное никелевое покрытие с хромом. [6]
Недостатком блестящего никелевого покрытия является снижение сопротивляемости действию коррозии из-за присутствия в осадке серы после введения в ванну органических добавок. Эти осадки значительно устойчивее к воздействию коррозии, чем органические осадки блестящих никелевых покрытий. При сочетании обоих типов осадков получают двухслойные никелевые покрытия, состоящие из двух-трех слоев блестящего и полублестящего никеля ( см. гл. [7]
Значительное уменьшение концентрации бутиндиола, по сравнению с электролитами блестящего никелирования, вызвано стремлением несколько понизить пористость осадка, сохранив его катодную природу по отношению ко второму верхнему слою никеля. Обязательным условием получения доброкачественных покрытий является интенсивное перемешивание электролита очищенным сжатым воздухом и его непрерывное фильтрование. Толщина первого полублестящего осадка должна быть не менее 2 / з от общей толщины покрытий. Наибольшая эффективность антикоррозионной защиты двухслойным никелевым покрытием особенно проявляется при суммарной толщине 18 мкм и выше. [8]
Процесс осуществляется в три стадии. Сначала наносится нижний полублестящий слой Ni. Толщина этого слоя составляет - V2 толщины всего никелевого покрытия. Затем без промежуточных промывок осаждается второй ( средний) слой из обычного электролита никелирования, в составе которого имеются специальные серосодержащие добавки, способствующие включению в промежуточный слой от 0 10 до 0 20 % S. При незначительной толщине средний слой ( 1 - 2 мкм) вследствие того, что он является анодом по отношению к верхнему и нижнему слою, делает трехслойное никелевое покрытие выгодно отличающимся от обычных блестящих и двухслойных никелевых покрытий своей более высокой коррозионной стойкостью. [9]
Первый слой - слой полублестящего никеля осаждается из электролита с выравнивающими свойствами, в состав которого входят лишь бессернистые добавки. Второй слой блестящего никеля с зеркальным блеском осаждается из электролита с сильными серосодержащими блескообразователями. Лучшие осадки получаются при толщине второго слоя, равной 25 - 35 % всей толщины двухслойного покрытия. Слой полублестящего никеля служит катодом, а слой блестящего никеля - анодом ( по отношению к хрому он также является анодом), поэтому коррозионный процесс, достигнув полублестящего слоя, распространяется по границе двух слоев никеля. Коррозионная стойкость двухслойных никелевых покрытий примерно в 2 раза выше однослойных. [10]
Хотя никель корродирует в активной области с образованием ионов Ni2, эта реакция требует гораздо более высокого активационного перенапряжения, чем анодное растворение таких обратимых металлов, как Си и Zn. Однако для никеля перенапряжение значительно уменьшается, когда в растворе присутствуют ионы сульфидов. Это явление учитывается при производстве электролитических никелевых анодов, используемых для гальванического никелирования. Аноды получают в никелевой ванне, содержащей органическое сернистое соединение, из которого определенное количество серы ( 0 02 %) выпадает в осадок. Такие аноды разрушаются довольно равномерно по сравнению с анодами, не содержащими серы, и при более отрицательном коррозионном потенциале. Аналогичным образом происходит осаждение блестящего гальванического покрытия в ванне с органическими сернистыми соединениями, которые используются как выравниватели и блескообразова-тели. Осадки, содержащие серу, являются более активными электрохимически и поэтому имеют при той же плотности тока более отрицательный потенциал, чем матовый осадок никеля, получаемый в простой ванне Ватта. Это явление используется для защиты стали двухслойным никелевым покрытием. [11]
Страницы: 1