Российское общество гальванотехников
и специалистов в области обработки поверхности

Гальванотехника и обработка поверхности №3-4 за 2023
Содержание
журналов:

Подписка >>
Выпуск № 3-4 за 2023 год
* * *Компания Evess® — Российский производитель современного гальванического и инженерно-экологического оборудования

перейти в каталог...
Каталог производителей и продукции для гальваники
Материалы и химикаты
для гальванопокрытий
» цинкование » хромирование » меднение » никелирование » оловянирование » кадмирование » драгметаллами » для электроники
Конверсионные пк
» оксидирование » фосфатирование » хроматирование » хромитирование Анодирование
Нанесение покрытий на:
» титан и его сплавы » алюминий и его сплавы » ЦАМ » магний и его сплавы » нержавейку Гальванопластика Нанесение покрытий на
изделия заказчика
Оборудование и приборы
» гальванические линии » ванны из пластика » вентиляция » фильтры, насосы, ТЭНы » выпрямители » измерительные приборы » ячейки Хулла Проектирование и реконструкция
гальванических производств
Решение экологических проблем Автоматизация процессов
Покрытия сплавами
» на основе меди » на основе никеля » на основе олова » на основе цинка
Хим. покрытия
» золотые » медные » никелевые Подготовка поверхности Аноды

Вопросы – Ответы

Проблемы связанные с процессом никелирования

Вопрос.

Здравствуйте, Владимир Николаевич! Пишет Вам Павел - мастер гальванического цеха "733 ЦЕНТРАЛЬНОГО РЕМОНТНОГО ЗАВОДА СРЕДСТВ СВЯЗИ" в г. Иваново.

У нас в цехе есть линия никелирования в колоколах. Некоторое время назад возникла такая проблема. В процесссе нанесения никеля на сталь из сернокислого электролита появился резкий запах хлора. Мы не придали этому большого значения, поскольку никель осаждался хорошо, но теперь из этого электролита мы не можем нанести покрытие хорошего качества. Покрытия получаются либо с черным налетом, либо никель вообще не осаждается; pH падает с 5-5,5 до недопустимых 3,5-4,0. На стенках ванны постоянно образуется черный налет, который пахнет хлором. Электролит мы фильтруем постоянно, постоянно подщелачиваем его щелочью. Но проходит день-два и все повторяется. Мы не можем провести в лаборатории качественный анализ из-за нехватки реактивов. Проблема встала очень остро. Я думаю, дело здесь в анодах, в их нечистоте, в несоответствии ГОСТу. А вы не подскажите в чем тут может быть дело? Заранее, Благодарен!

Вот состав нашего электролита никелирования:
NiSO4*7H2O......................180-200 г/л
MgSO4*7H2O......................25-30 г/л
Na2SO4*10H2O....................90-110 г/л
H3BO3...........................20-30 г/л 
NaCl............................5-10 г/л

Режим электролиза:
pH=4,5-5,2 j=0,8-2 T=27-32°C (температура)

Ответ.

Добрый день, Павел,

Хотя заочно не всегда можно точно определить причины появления тех или иных проблем, тем не менее попробую высказать некоторые соображения, которые может быть помогут понять, что происходит с Вашим электролитом.

Начнём с запаха. Появление запаха хлора говорит о том, что никелевые аноды запассивировались, перестали растворяться, т.е. стали "работать" как нерастворимые аноды. На нерастворимых анодах в электролитах никелирования, содержащих хлорид-ионы, выделяется хлор, запах которого Вы чувствуете.Запах хлора является индикатором ненормальной работы (пассивации) никелевых анодов.

Возможны две причины пассивации анодов: недостаток в электролите хлорид-ионов (хлорид-ионы активируют процесс растворения никелевых анодов) и слишком высокая анодная плотность тока. Вполне возможно, что с самого начала работы ванны плотность тока на аноде у Вас соответствовала требованиям, аноды растворялись и процесс протекал нормально. Однако по мере растворения никелевых анодов площадь их поверхности уменьшалась. Если в ванну не завешивали дополнительно аноды (так, чтобы их площадь оставалась постоянной) или не уменьшали величину тока, подаваемого на ванну, то это приводило к увеличению анодной плотности тока и, следовательно, к пассивации анодов и выделению на них хлора. Вполне возможно, что в Вашем электролите недостаточно хлорид-ионов, что также увеличивает вероятность пассивации анодов. Обычно электролиты никелирования эксплуатируются при температуре не менее 50 градусов цельсия, что позволяет подерживать никелевые аноды в активном состоянии и способствует предотвращению пассивации. При более низкой температуре (как у Вас) вероятность пассивации анодов возрастает.

Теперь об электролите. Состав Вашего электролита неправильный. У вас большое количество ионов натрия в виде Na2SO4 и в виде NaCl, в то время как ионов натрия и калия в электролите не должно быть совсем. Объясняю причину. При электроосаждении никеля одновременно происходит разряд ионов водорода (определяющих кислотность электролита). При уменьшении ионов водорода в прикатодном слое происходит подщелачивание этого слоя, т.е его pH увеличивается. Наличие в электролите ионов натрия облегчает и ускоряет процесс образования щелочи - NaOH. В конечном счёте достигается рН гидроксидообразования, когда в прикатодном слое образуются гидроксиды никеля Ni(OH)2, которые включаются в осадок и ухудшают качество покрытий.

С другой стороны, на пассивном аноде одновременно с хлором выделяется кислород и образуются ионы водорода по реакции H2O - e- = H+ + O2. Последнее и приводит к подкислению электролита. Вы это заметили и стали добавлять щелочь, чтобы повысить рН до нормальной величины. На анодный процесс это не влияло, но концентрация ионов натрия в электролите увеличивалась. Переизбыток ионов натрия в электролите приводил к ещё более быстрому повышению pH приэлектродного слоя, появлению гидроксида никеля и к очередному ухудшению качества покрытия.

Мои рекомендации. Электролит вылить, т.к. вряд ли удастся его регенерировать до такой степени, чтобы получать нормальные покрытия. В вашем электролите слишком большое количество ионов натрия и прикатдный слой будет постоянно подщелачиваться. Приготовить новый электролит с хлоридом никеля (без ионов Na!!!!). Работать при температуре 50 градусов С. Постоянно следить за анодной плотностью тока!!!, т.е. за площадью поверхности анода. Если анодная плотность тока не будет превышать допустимые пределы, электролит не будет подкисляться.

Если что-то не ясно, или появятся дополнительные вопросы, не стесняйтесь, пишите. Ещё лучше, приезжайте на курсы повышения квалификации.

Проф. В.Н. Кудрявцев

06.04.2008

 

Экономичные реагенты для цинкования, никелирования, меднения, хромирования, кадмирования, фосфатирования. Красители для алюминия в широком ассортименте. Доставка по России. Гальванические линии: настройка, запуск процессов. Технологическое сопровождение. База химической продукции «Югреактив».
Курсы повышения квалификации
в 2024 году
«Вопросы – ответы»
Фильтрация никелевого электролита с осадком
Приборы для определения толщины гальванических покрытий
Анодирование в хромовой кислоте
Никелевый заусенец на латуни
Избыток натрия в электролите и защелачивание прикатодного слоя при никелировании
Тёмно-серые полосы при никелировании
ООО «Навиком» представляет выпрямители «Пульсар СМАРТ»
Рекомендуемые книги по гальванике и гальванотехнике
Оксидирование алюминия и его сплавов. Скопинцев В.Д. (2015)
Никелирование. Мамаев В.И., Кудрявцев В.Н. (2014)
Сборник практических материалов для работников гальванических цехов (2012)
Цинкование. Техника и технология. Окулов В.В. (2008)
Фосфатирование. Григорян Н.С., Акимова Е.Ф., Ваграмян Т.А. (2008)
Электролитическое хромирование. Солодкова Л.Н., Кудрявцев В.Н. (2007)
Промывные операции в гальваническом производстве. Виноградов С.С. (2007)
Организация гальванического производства. Оборудование, расчёт производства, нормирование. Виноградов С.С. Изд. 2-е, под редакцией проф. В.Н. Кудрявцева (2005)
Экологически безопасное гальваническое производство. Виноградов С.С. Изд. 2-е, под ред. проф. В.Н. Кудрявцева (2002)
Тезисы докладов конференции «Покрытия и обработка поверхности» – 2015, 2014, 2013
Книги по гальванике (скачать)

Rambler's Top100

© Российское общество гальванотехников – www.galvanicrus.ru, 2007—2023. Контакты.