Что такое никелирование?

Что такое никелирование?

Никель широко используется в качестве металла для покрытия, поскольку он устойчив к ржавчине и химически очень стабилен. Никелирование часто используется для защиты поверхности электрических компонентов и декоративных предметов.

Существует два основных типа методов никелирования.

Первый метод называется электроникелированием, при котором электричество используется для окислительной реакции на никелевом аноде и восстановительной реакции для осаждения никеля на катоде (материале, который будет покрыт).

Второй метод называется химическим никелированием, при котором вместо электричества используются химикаты для химической реакции для осаждения никеля на покрытом материале.

Электролитическое никелирование имеет долгую историю и было впервые разработано в 1830-х годах. В Японии первое никелирование, как говорят, произошло в 1892 году. В первые дни электролитическое никелирование не имело блестящей поверхности, и полировка выполнялась после процесса гальванизации, чтобы придать ей блестящую поверхность.

Принципы, типы и применение различных методов никелирования

Методы никелирования включают электролитическое никелирование и химическое никелирование.

Принципы электролитического никелирования

Электролитическое никелирование — это метод нанесения покрытия, при котором электричество пропускается через раствор для электролиза никеля, металла покрытия, вызывая химическую реакцию.

Покрытый металлом объект (материал, который необходимо покрыть) погружается в раствор сульфата никеля с катодом и никелевой пластиной в качестве анода. Когда никелевая пластина находится под напряжением, происходит реакция окисления, и ионы никеля растворяются в растворе, соединяясь с электронами в растворе, вызывая реакцию восстановления, осаждая никель на поверхности покрытого материала на катоде и образуя пленку.

Типы и области применения электролитического никелирования

Электролитическое никелирование используется в широком диапазоне процессов гальванизации, от художественных до электрических компонентов. Существует три типа электролитического никелирования: блестящее никелирование, полублестящее никелирование и матовое никелирование.

Типичные области применения блестящего никелирования включают обработку поверхности бытовых электрических розеток и разъемов.

Полублестящее никелирование в основном используется для пайки и сварки.

Матовое никелирование менее блестящее и менее привлекательное, чем блестящее никелирование, но в отличие от блестящего никелирования, оно не требует добавок для придания ему блеска. Поэтому можно получить очень стабильную и плотную никелированную пленку без воздействия добавок, что делает ее пригодной для покрытия внутренних компонентов.

Принцип химического никелирования

Химическое никелирование — это метод формирования пленки на поверхности покрываемого объекта путем осаждения никеля посредством химической реакции между двумя химическими веществами в гальваническом растворе.

Покрываемый объект погружается в гальванический раствор. Гальванический раствор состоит из сульфата никеля, гипофосфита натрия, буфера pH, комплексообразователя, стабилизирующего агента и т. д. Ионы никеля в гальваническом растворе вызывают реакцию восстановления, осаждая никель на поверхности покрываемого объекта и образуя пленку.

О никель-хромовом покрытии

Что такое никель-хромовое покрытие?

Никель-хромовое покрытие — это серебристое, слегка голубовато-белое покрытие, часто используемое для водопроводных кранов. Никель-хромовое покрытие также известно как декоративное хромирование. Его часто используют в качестве отделки поверх никелевого покрытия из-за его хорошей коррозионной стойкости, твердости, атмосферостойкости и хорошей свето- и теплоотражательной способности.

Естественно, никель-хромовое покрытие более устойчиво к ударам и коррозии, чем просто никелевое покрытие, а на поверхности хрома в атмосфере образуется оксидная пленка, защищающая внутреннюю часть от коррозии и в то же время сохраняющая ее внешний вид.

Никель-хромовое покрытие — это метод обработки, широко используемый в дополнение к вышеупомянутым водопроводным кранам и т. д., поскольку блеск никелевого покрытия в сочетании с серебристо-белым металлическим видом никель-хромового покрытия популярен как декоративный элемент.

О хроме

Хром подразделяется на трехвалентный хром и шестивалентный хром в зависимости от степени окисления. Шестивалентный хром — это вещество, использование которого запрещено директивами RoHS и RoHS2 из-за его загрязнения окружающей среды и токсичности для человеческого организма. Хотя в прошлом основным процессом гальванизации было покрытие шестивалентным хромом, в последние годы из-за его токсичности широко используется покрытие трехвалентным хромом. Процесс трехвалентного хромирования превосходит по однородности и был разработан для обеспечения такой же коррозионной стойкости, как и обычный процесс. Кроме того, этот метод нанесения покрытия безвреден для человеческого организма и прост в использовании с точки зрения технологичности и т. д.

Коррозия никелевого покрытия, полученного методом химического восстановления

В качестве метода повышения устойчивости никелевой пленки к соленому морскому воздуху и т. д. гипофосфит используется в качестве восстановителя во время химического никелирования для осаждения покрытия.

Эта никелевая пленка называется химическим никель-фосфорным покрытием, но главная проблема с этой химической никель-фосфорной пленкой заключается в том, что пленка повреждается за короткий период, когда содержание морской соли в атмосфере относительно низкое, оставляя металл голым и ржавеющим.

Исследования показали, что когда сульфат-ионы, полученные из сернистого кислого газа в атмосфере, вступают в контакт с поверхностным слоем никеля, образуется гидрат сульфата никеля, который является веществом, ответственным за прогрессирующую коррозию поверхностного слоя никеля.

Для решения этой проблемы мы разработали двухслойное никелевое покрытие (электрохимическая защита нижележащего покрытия или материала от коррозии путем медленного окисления верхнего слоя покрытия) и трехслойное никелевое покрытие с блестящим никелем, содержащим 0,1-0,2% серы между двухслойным покрытием. Кроме того, было также разработано вышеупомянутое никель-хромовое покрытие и т. д. Никель-хромовое покрытие, как упоминалось выше, также полезно.