Химическое никелирование, страница 6

В результате многочисленных исследований выявилось, что кислые растворы имеют ряд преимуществ по сравнению с щелочными, а именно кислые растворы в условиях высокой температуры имеют большую устойчивость, процесс протекает с более высокой скоростью и образующиеся покрытия имеют лучшее качество. Отмеченные особенности определили то, что в последующих работах в области химического никелирования основное внимание исследователей было обращено на кислые растворы. Следует отметить, что щелочные аммиачные растворы в некоторых отношениях представляют значительный интерес.

Ввиду специфических особенностей в протекании процесса в кислых и щелочных растворах результаты соответствующих исследований целесообразно изложить раздельно.

В поисках оптимальных условий проведения процесса в кислых растворах были исследованы влияние температуры, кислотности и состава раствора. Эти исследования показали, что скорость процесса в значительной степени определяется температурой раствора. Практически приемлемых значений скорость восстановления никеля достигает около 90°С.

Образующаяся в процессе реакции кислота снижает скорость образования покрытия, рекомендуется систематически нейтрализовать раствор, а с целью поддержания pH при оптимальном значении предлагается вводить в раствор буферные соединения. В качестве буферов были использованы соли органических кислот, а именно гликолевой, лимонной, уксусной, винной, муравьиной и некоторых других, причем наилучшие результаты были получены с гликолевокислым натрием. Но основании этих данных рекомендуется несколько растворов, составы которых приводятся в таблице 1.

Вследствие того, что реакция восстановления никеля протекает только на внесенной в раствор поверхности металла, интенсивность изменений в составе раствора и снижение скорости определяются в значительной степени величиной покрываемой в данном объеме поверхности. Поэтому при изучении влияния отдельных факторов следовало бы проводить опыт в условиях, обеспечивающих неизменность состава раствора в течение процесса, т.е. использовать большие объемы раствора при небольшом размере покрываемой поверхности. В противном случае сопоставление характера влияния отдельных параметров процесса на его скорость оказывается возможным лишь при соблюдении условий одинакового отношения величины покрываемой поверхности к объему раствора, а также одинаковой длительности процесса.

Для получения постоянной скорости образования покрытия необходимо компенсировать расход компонентов в процессе никелирования. Однако поддержание постоянства состава связано с большими трудностями, обусловленными нарастанием концентрации продуктов окисления гипофосфита.

Таблица 1

5.2 Условия образования никелевых покрытий в щелочных растворах

В то время как процессу химического никелирования в кислых средах посвящено большое количество работ, и внедрение процесса в промышленность в основном проходило по линии использования кислых растворов – методу никелирования в щелочных растворах уделялось меньше внимания. Однако этот тип растворов также успешно используется в практике.