Eljárás kémiai nikkelbevonat oldatot és annak végrehajtása
C23C18 / 18 - előkezelés bevonandó anyag
A tulajdonosok a szabadalmi RU 2544319:
Szövetségi állam Egységes Enterprise "All-orosz Tudományos Kutató Intézet Aviation Materials" ( "VIAM") (RU)
A találmány tárgya egy kémiai fém-bevonata a felületén kompozit anyagok, különösen a fém-mátrix kompozit anyag szilícium-karbid-alumínium. Az eljárás tartalmaz zsírtalanítás, egy első mosás, maratással, második öblítés, nem elektrolitikus felvitelével nikkel, a harmadik mosás és szárítás, ahol a Savmaratáshoz vizes oldatban tartalmazó 20-35 tömeg.% Hidrogén-fluorid és a 10-35 g / l ammónium-fluoridot, a 15-30, egy oldat hőmérséklete 10 és 40 ° C-on Kémiai nikkel lerakódás lehet hőmérsékleten hajtjuk végre 55 és 70 ° C-on A megoldás nem elektrolitikus nikkelezés felületén fém mátrix kompozit alumínium-szilícium-karbid tartalmaz, g / l nikkel-kloridot 6-nikkel-szulfát vizes vagy vizes-7 10-20 10-50, citromsav, tejsav, 5-50, 15-35-ammónium-klorid , ammónium-fluorid, 2-25, 1-nátrium-hipofoszfit, vizes 10-45, vizes ammónium-hidroxid olyan mennyiségben, hogy egy pH 7,0 ÷ 8,0, és a víz. A találmány tárgya egy folyamatos és egyenletes nikkelbevonat lépések végrehajtása nélkül érzékenyítés és aktiválási kezelt felületen, és javított stabilitást kémiai nikkelbevonat oldatot kezelés és tárolás során. 2N. 1 és ZP F-ly, 3 egyenes.
A találmány tárgya a kémiai galvanizáló fémfelületek, cermet, fém mátrix kompozit anyagok, különösen a fém mátrix kompozit anyag, szilícium-alumínium-karbid (a továbbiakban: MBT AlSiC), és fel lehet használni mind a funkcionális bevonatok az elektronikai iparban, eszköz, légi ipar, és dekorációs célokra.
Felületi MBT AlSiC kombinációja váltakozó alumínium- és szilícium-karbid felületek. Alkalmazása során fémes bevonatok, hogy kompozit felületi nehézségek vannak társítva a különböző módszerek felületének előállítására különböző anyagok kémiai fémbevonás előtt.
Az ismert módszer a kémiai fémezés alumínium annak érdekében, hogy növelje a tapadást a nikkelbevonat végezzük kettős cinkát kezelési [Kémiai előállítási módszerei fémes bevonatok. Nikandrova LI - L. Gépészmérnöki 1971, 104. 17. táblázat (str.32-34)] .. Azonban, ha ez a kezelés nem lehet beszerezni nikkelbevonat a szilícium-karbid részek MBT AiSiC, hiszen ez nem vezet az aktiválás a felületre.
Hátrányai az ismertetett módszerek a következők. Ezek közé tartozik számos eljárási lépések előzetes felületkezelés, mint például a túlérzékenység és az aktiválás. Az aktiváló oldat használatos drága palládiumsó, ami jelentős költség fémezési eljárás. A szenzitizáló oldatot alkalmazunk az ón-só rendszer, azzal jellemezve, hogy a magas instabilitás működés közben, miáltal gyakran kell változtatni a megoldást. A leírt technológiai rendszerek nem lehet használni, hogy aktiválja az MBT AlSiC kompozit felülete és lerakódását a bevonat rajta. Ez annak köszönhető, hogy az a tény, hogy ennek eredményeként a kapcsolati szétválasztása ón és palládium alumínium-oxidon felületi adhéziós rohamosan csökken letétbe nikkel bevonat és a tárgy. Ezen túlmenően, feldolgozási szilíciumkarbid oldattal nemesfém sók (palládium vagy arany) nehéz előállítani aktiválását a felület miatt magas a kémiai semlegesség.
A legtöbb ismert elektrolitikus nikkel galvanizáló oldatok alkáli összetételében tartalmazhat szerves ligandumokkal kicsapódásának megelőzése nikkel-hidroxidok. Ahogy ligandumok injektált sókat szerves savak, például citromsav, borostyánkősav, tejsav, propionsav, glicin. A gyakorlatban, a legszélesebb körben használt citromsav-só, mivel ezek a rendelkezésre álló, olcsó és könnyű oldatok előállítására azok használatát.
Ismert alkalikus elektrolitikus nikkel bevonóoldat g / l: nikkel-szulfáttal vagy kloriddal, 20-50, 10-25 nátrium-hipofoszfit, ammónium-kloridot, 35-55, 35-55 nátrium-citrát; Az eljárási körülmények pH = 7,5-9,0, hőmérséklete + 78- + 88 ° C-on [GOST 9,305-84]. A hátrányok a magas koncentrációja oldatát nikkel-só és a magas üzemi hőmérsékletet.
Ismert alkalikus elektrolitikus nikkel bevonóoldat g / l: nikkel-szulfát 25 Nikkel-klorid 25 Nátrium-citrát 50 35 ammónium-klorid, nátrium-hipofoszfit 30, ammónia (pH = 8-9). Kémiai nikkelbevonat ebben az oldatban végezzük hőmérsékleten + 80- + 88 ° C-on [Kémiai előállítási módszerei fémes bevonatok. LI Nikandrova. - L. Gépészmérnöki 1971, 104. 17. táblázat .. Il.10. Bibl.64 címeket. 34.o.]. A hátránya ennek a megoldásnak közé tartozik a magas nikkel koncentrációja az oldatban, a magas hőmérséklet és az oldat pH-, gyenge tapadást eredményez a bevonat és a felület kezelt, és következésképpen, a szükség előzetes előállítására cinkát alumínium felületen, mielőtt a kémiai nikkelezés.
A fenti megoldások közös hátránya, hogy a lehetőségét, a csapadék a nikkelbevonat fémfelületre. Annak biztosítása érdekében, a lerakódást a nikkel a szilícium-karbid felületen anélkül, hogy a szilícium-oxid-film felületén további felület-előkészítés, például, mint a szenzitizáció és / vagy aktiválása.
A fentiek alapján a javasolt csoport találmányok a választás és optimalizálása a maratási és marató módban megoldás hatékony aktiválását a kompozíció felületére alumínium és a szilícium-karbid, a teljes eltávolítása szennyeződéseket a felületén MBT AlSiC, különösen őrlés után, és kiválasztása és optimalizálása kémiai nikkelezés megoldás, amely lehetővé teszi, hogy megkapjuk minőségű nikkel bevonat felületén MBT AlSiC (alumínium-szilícium-karbid és a részeket).
A műszaki hatás a találmány abból áll, hogy folyamatosságának biztosítása és egységességét a nikkel bevonat, tapadását a kompozíció felületére MBT AlSiC, stabilitásának növelése, kémiai nikkelbevonat oldatot kezelése és tárolása közben, valamint leegyszerűsíti a gyártási eljárást kiküszöbölésével lépéseit érzékenyítő és aktiválása, és az előállítási költségek csökkentése azáltal, hogy kiküszöböli a a drága palládiumsó és csökkenti a lépések számát.
Az említett műszaki hatás érhető el annak a ténynek köszönhető, hogy a módszer a kémiai nikkelbevonat felülete fém mátrix kompozit anyag szilícium-alumínium-karbid tartalmaz zsírtalanítás, egy első mosás, maratással, második öblítés, nem elektrolitikus felvitelével nikkel, a harmadik mosás és szárítás, ahol a Savmaratáshoz vizes oldatban, amely 20 -35 tömeg.% hidrogén-fluorid és a 10-35 g / l ammónium-fluoridot, 15-30 másodpercig 10 és 40 ° C-on az oldat hőmérsékletét.
Az említett műszaki hatás úgy is elérhető, annak a ténynek köszönhető, hogy a megoldás a kémiai nikkel galvanizáló fém mátrix kompozit anyag, szilícium-alumínium-karbid nikkel-kloridot tartalmaz 6-vizes vagy nikkel-szulfát 7-víz, citromsav, tejsav, ammónium-klorid, ammónium-fluorid, nátrium-hipofoszfit 1-vizes és vizes ammónia a következő arányban, g / l:
Nikkel-klorid 6-vizes vagy
Kémiai nikkel lerakódása az említett oldatot végezzük hőmérsékleten 55-70 ° C-on
Bármilyen koncentrációban lehet használni, mint vizes ammóniaoldatot.
Nehézségi kémiailag nikkel lerakódása szilícium-karbid jelenléte által okozott sűrű oxid filmek szilícium-oxid, ami nagy a kémiai semlegesség felületre. Feldolgozása szilícium-karbid egy vizes oldattal, amely 20-35 tömeg.% Hidrogén-fluorid és a 10-35 g / l ammónium-fluoridot, elősegíti a kioldódási az inert réteg szilícium-oxid, és így a felület aktiválását biztosítja a szilícium-karbid. Land alumínium felület ezáltal lényegében eltávolítani az oxidfilm és szennyező anyagok a későbbi fémezés.
Mivel MBT AlSiC alumínium felületi kémiailag legaktívabb komponense, a felület zsírtalanító lépést végezhetjük bármely ismert módszerrel zsírtalanítási alumínium, különösen a GOST 9,305-84. Miután zsírtalanító terméket alaposan lemostuk a maradékok a zsírtalanító oldat. A maratási végezzük tartalmazó vizes oldatban 20-35 tömeg.% Hidrogén-fluorid és a 10-35 g / l ammónium-fluoridot, 15-30 másodpercen keresztül az oldat hőmérséklete a + 10- + 40 ° C-on A fenti oldatot és a maratási kezelés hatékonyan előállítani kompozit felülete alumínium és szilícium-karbid, hogy kémiai leválasztása nikkel. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a nagy koncentrációjú hidrogén-fluorid egy gyors gázfejlődés közben a maratási művelet, amely hozzájárul a hatékony eltávolítását a szennyezőanyagok ragadt csiszolás közben munkadarabok. Használata tartalmazó oldatot minimális mennyiségű hidrogén-fluorid szükségessé teszi, hogy növelje az időt maratási művelet eltávolítani a szilícium-oxid film, hogy a szilícium-karbid felületen, ami viszont azt eredményezi, hogy overpickling szakaszok alumínium felületi ugyanakkor az elégtelen a szennyező anyagok eltávolítása beragadt őrlés után. A jelenléte növekszik az oldatban a koncentrációja fluorid ammónium-fluorid-ionokat oldatban, ami viszont megkönnyíti eltávolítását a szilícium-oxid-filmet a szilícium-karbid felületen. Így, a maratási eljárás a 15-30 nem vezet a túlzott legeltetés alumínium és ugyanakkor lehetővé teszi, hogy teljesen eltávolítani a szennyeződés mind az alumínium részek, és a szilícium-karbid részeket. Majd mosás után maratás termékeket eltávolítjuk a felszíni aminosavak maratóoldat és a maratás termékei. Ezt követi a kémiai leválasztása nikkel művelet végezzük hőmérsékleten + 55- + 70 ° C-lúgos oldatban a következő arányban, g / l:
Nikkel-klorid 6-vizes vagy
Végül a terméket mossuk és szárítjuk.
Kombinációját használva citromsavval és tejsavval növelheti az oldat stabilitása működés közben és a tárolás. A fluorid jelenlétében ionok megoldás lehetővé teszi, hogy fenntartsák a szilícium-karbid felületen aktív állapotban, amely hozzájárul a lerakódást a folytonos nikkel bevonat mindkét felületrészein alumínium, és a részek a szilícium-karbid. Levezetése a folyamat kémiai leválasztása nikkel oldatban csökkentett koncentrációjú nikkel ionok és alacsonyabb hőmérsékleten, és pH-értékek lehetővé teszi, hogy kicsapjuk a nikkel bevonat az alumínium felületén cinkát további feldolgozás nélkül. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a magas hőmérsékleten, és pH-értékek felgyorsul lerakódása nikkel, ami az alacsony tapadás a kezelt felületre.
A következő példák a kémiai nikkel galvanizáló különböző cikkek MBT AlSiC.
A munkadarab egy tányér MBT AlSiC mérete 104 × 59 × 3 mm. A kezelési eljárás az alábbi lépéseket tartalmazza:
1. Kémiai zsírtalanításh felület anyaga készítményt oldatban végezzük, g / l:
Folyékony nátrium üveg
Az eljárást hajtottuk végre az oldat hőmérséklete + 70 ° C-on 15 percig.
2. Mosás végeztek áramló hideg és meleg víz 4 percig.
3. A maratási végezzük vizes oldatban tartalmazó 20-35 tömeg.% Hidrogén-fluorid és a 10-35 g / l ammónium-fluoridot, 20 másodpercig hőmérsékleten + 20 ° C-on
4. Ezután mossuk hideg folyóvízzel 30 másodpercre.
5. Kémiai nikkelbevonat végeztük a javasolt megoldás a következő komponensek aránya, g / l:
Nikkel-klorid 6-vizes
A folyamat a kémiai nikkelbevonat végeztük az oldat hőmérséklete + 60 ° C-on 40 percig.
6. Ezután egy dupla mosás elvégzett meleg víz.
7. Végül, a terméket szárítjuk, a meleg levegő + 70 ° C-on
A késztermék van kapcsolva egy folyamatos és egyenletes bevonat 4,1 mikron vastagságú.
kapcsolási minőségű nikkel bevonat és a tárgy vizsgáltuk összhangban GOST 9,302-88 kétféleképpen: melegítésével és alkalmazása egy rács karcolás.
A módszer a fűtés a bevont tárgyat melegítjük + 200 ° C, ezen a hőmérsékleten tartjuk 1 óra és levegőn lehűtöttük. Az eredmények szerint a vizuális ellenőrzés hólyagosodás, hámlás, hámlás, ami repedéseket észleltek.
A módszer alkalmazása a rács karcolás a cikk felületén nikkellel bevont acél szélén karcolások okozott 8 párhuzamos a mélysége az alapfém 2 mm távolságra vannak egymástól, és 8 párhuzamos karcolások a parttól 2 mm merőleges őket egymástól. Ennek eredményeként a peeling a bevonat kísérlet nem volt megfigyelhető.
Élettartama során a nem elektrolitikus úton nikkel galvanizáló nikkel spontán csökkenés az ömlesztett oldat és a falakon a fürdő oldatot nem volt megfigyelhető. Így az egyik lehet következtetni a magas stabilitást a javasolt megoldás működés közben és a tárolás.
A munkadarab egy mikrohullámú adó szerv mérésére 180 × 150 × 30 mm-es MBT AlSiC komplex felületi geometria és zsákfuratok. A kezelési eljárás az alábbi lépéseket tartalmazza:
1. Kémiai zsírtalanításh felület anyaga készítményt oldatban végezzük, g / l:
A folyamat a kémiai nikkelbevonat végeztük az oldat hőmérséklete + 90 ° C-on 40 percig.
6. Ezután egy dupla mosást végeztünk, a meleg víz.
7. Végül a terméket megszárítottuk a meleg levegő + 70 ° C-on
A bevonat a cikket fordult szilárd, magas szintű egységességének vastagsága 5,3 mikron.
A minőségi tapadása nikkel bevonatot a hordozóra, mint az első példában, teszteltük összhangban GOST 9,302-88 két módszer: az eljárás felmelegíti és alkalmazása egy rács karcolás.
A módszer a fűtés a bevont tárgyat melegítjük + 180 ° C, ezen a hőmérsékleten tartjuk 1 óra és levegőn lehűtöttük. Az eredmények szerint a vizuális ellenőrzés hólyagosodás, hámlás, hámlás, ami repedéseket észleltek.
A munkadarabot a radiátor mérete 150 × 150 × 70 mm-es egy hőre MBT AlSiC bordák. A kezelési eljárás az alábbi lépéseket tartalmazza:
1. Kémiai zsírtalanításh felület anyaga készítményt oldatban végezzük, g / l:
Folyékony nátrium üveg
Az eljárást hajtottuk végre az oldat hőmérséklete + 70 ° C-on 15 percig.
2. Mosás végeztek áramló hideg és meleg víz 4 percig.
3. A maratási végezzük vizes oldatban tartalmazó 20-35 tömeg.% Hidrogén-fluorid és a 10-35 g / l ammónium-fluoridot, 20 másodpercig hőmérsékleten + 30 ° C-on
4. Ezután mossuk hideg folyóvízzel 30 másodpercre.
5. Kémiai nikkelbevonat végeztük oldatban a következő arányban, g / l:
Nikkel-klorid 6-vizes
Vizes ammóniát (oldata 29 tömeg.%)
mennyiségben van jelen,
A folyamat a kémiai nikkelbevonat végeztük az oldat hőmérséklete + 85 ° C-on 40 percig.
6. Ezután egy dupla mosást végeztünk, a meleg víz.
7. Végül, a terméket szárítjuk, a meleg levegő + 70 ° C-on
A bevonat a cikket fordult szilárd és egységes 6,5 mikron vastagságú.
A módszer alkalmazása a rács karcolás a cikk felületén nikkellel bevont acél 6 él párhuzamos karcolások okozott mélységig az alapfém távolságban 2,5 mm egymástól és a 6 párhuzamos karcolások távolságban 2,5 mm merőleges őket egymástól. Ennek eredményeként a peeling a bevonat kísérlet nem volt megfigyelhető.
1. Eljárás nem elektrolitikus nikkelezés felületén fém mátrix kompozit alumínium-szilícium-karbid, amely zsírtalanítás, egy első mosás, maratással, második öblítés, nem elektrolitikus felvitelével nikkel, a harmadik mosás és szárítás, azzal jellemezve, hogy a maratási végezzük vizes oldatban tartalmazó 20-35. % hidrogén-fluorid és a 10-35 g / l ammónium-fluoridot, 15-30 másodpercen keresztül az oldat hőmérséklete a 10 ° -40 ° C-on
2. Eljárás 1. igénypont szerinti, azzal jellemezve, hogy a kémiai lerakódása nikkel végezzük hőmérsékleten 55-70 ° C-on
3. megoldás elektrolitikus nikkel galvanizáló fém mátrix kompozit alumínium-szilícium-karbid 1. igénypont szerinti eljárás, amely tartalmaz 6-nikkel-klorid vagy nikkel-szulfát vizes 7-víz, citromsav, tejsav, ammónium-klorid, ammónium-fluorid, nátrium-hipofoszfit és vizes 1 vizes ammónia, az alábbi komponensek aránya, g / l:
nikkel-klorid 6-vizes vagy