Химическое никелирование, страница 8

Наилучшие результаты в отношении скорости восстановления никеля и качества покрытия получаются в растворах с кислотностью, соответствующей pH 5,0-5,5.

Концентрация гипофосфита

При изменении концентрации гипофосфита в широких пределах, а именно от 10 до 100 г/л, скорость образования покрытия заметно не изменяется. Скорость процесса в кислом растворе не зависит от концентрации гипофосфита.

Однако скорость восстановления никеля не зависит от концентрации гипофосфита лишь в определенных условиях, а именно в растворах, в которых изменяется только концентрация гипофосфита, содержание же остальных компонентов, т.е. никелевой соли и буферной добавки, остается во время опыта неизменным. При соответствующем изменении соотношений между количествами других компонентов раствора и количествами других компонентов раствора и количеством гипофосфита, концентрация последнего оказывает на скорость восстановления никеля значительное влияние.

Концентрация никелевой соли

Изменение в широких пределах концентрации никелевой соли мало отражается на скорости процесса. Изменение концентрации никелевой соли от 3 до 50 г/л не вызывает существенных изменений в скорости восстановления металла, а при концентрации хлористого никеля 100 г/л скорость восстановления несколько падает.

Концентрация буферных добавок

Большое влияние на процесс восстановления оказывают соли органических кислот. Они применяются для подержания pH при оптимальном значении. Однако в результате многочисленных исследований выяснилось, что роль этих добавок не ограничивается их буферным действием, одновременно они оказывают специфическое, зависящее от их природы, воздействие на процесс, влияя и на скорость восстановления никеля.

7. Свойства покрытия

Физическиеи химические свойства

Осадки никеля, получаемые в процессе химического восстановления из кислых растворов, имеют гадкую, почти блестящую поверхность. Покрытия, нанесенные в щелочных растворах, имеют менее блестящую поверхность.

Температура плавления химически восстановленного никеля, вследствие наличия в нем фосфора, ниже, по сравнению с чистым никеле, и меняется в зависимости от содержания фосфора и колеблется в пределах от 1100.°С до 1200°С

Удельный вес равен 7,85±0,03. Коэффициент линейного (термического) расширения, °С = 13*10-6.

Магнитные свойства

Наличие фосфора в никелевом покрытии сказывается на магнитные свойства этого материала. Химически восстановленный никель уступает в этом отношении электрохимическому никелю.

Химически восстановленный никель при содержании фосфора в количестве 3% «менее магнитен», чем электролитический, в то время как при 11,4% фосфора покрытия оказывались «не магнитными».

Твердость

Твердость химически восстановленного никеля выше, чем у гальванических осадков, получаемых в обычных электролитах, и приблизительно соответствует твердости осадков, наносимых в специальных электролитах для твердого никелирования. В противоположность гальваническим осадкам она увеличивается после термообработки.

Максимальная твердость покрытия достигается в результате термообработки при температуре 400°С. При дальнейшем нагревании твердость покрытия падает. В случае отжига при 800°С твердость возвращается к значению, которое осадок имел непосредственно после его получения, а в некоторых случаях твердость оказывается даже ниже. Максимум твердости достигается при нагревании в интервале температур 370-4°С.

Хрупкость

Недостатком химически осажденного никелевого покрытия является его хрупкость, вследствие которой при механических воздействиях (изгибе или ударе) происходит выкрашивание металла. Это явление начинает проявляться при толщине слоя около 10 мкм.

Хрупкость покрытия может быть заметно снижена путем термообработки при 600°С и 2-часовой длительности нагревания. Хотя термообработка при указанной температуре и приводит, по сравнению с результатами, получаемыми при 400°С, к уменьшению твердость, однако одновременное снижение хрупкости покрытия, при сохранении достаточно высокой твердости, дает хорошие результаты в отношении износостойкости.