Selasa, 08 Maret 2011

SIFAT SIFAT PELAPISAN NIKEL

  • . Dekorasi penampilan. Berkilau cerah, satin semi-terang atau hitam nikel coating dapat diperoleh dengan metode plating yang berbeda.
  • . Korosi perlindungan .
  • . Ketahanan aus. Nikel diletakkan di atas bagian yang terbuat dari logam yang lebih lembut melindungi bagian dari keausan. Kekerasan dari pelapisan nikel dapat dikendalikan oleh parameter proses pelapisan.
  • . koefisien gesek rendah.
  • bagian Ferromagnetik (baja) dapat dilapisi oleh nikel tanpa mengubah sifat magnetik.
  • Dikendalikan internal tekanan mekanis . Low pelapis stres adalah penting dalam electroforming dan aplikasi, di mana Kelelahan kekuatan sangat penting.
. Elektroplating adalah metode yang paling banyak digunakan dari pelapisan nikel (metode alternatif adalah electroless nikel plating).

: Solusi berikut digunakan untuk elektroplating nikel:
. Nikel elektroplating adalah proses pelapisan nikel pada bagian, dicelupkan ke dalam larutan elektrolit dan digunakan sebagai katoda, ketika anoda nikel sedang larut ke dalam elektrolit dalam bentuk ion nikel, perjalanan melalui solusi dan deposito pada permukaan katoda .

Permukaan persiapan
. Sebelum operasi pelapisan katoda (benda kerja) permukaan harus dibersihkan dari
minyak mineral , minyak perlindungan Karat , Cutting cairan (pendingin) , pelumas, cat, pelumas hewan dan pelumas nabati , sidik jari, partikel padat aneka, oksida, skala, jelaga, karat.

Anoda

bagian kecil nikel primer kemurnian tinggi (nikel putaran atau kotak nikel) dimuat ke
titanium keranjang digunakan sebagai anoda untuk elektroplating nikel . Dimensi putaran nikel: 1 "(25 mm) diameter dan sampai dengan 0,5" (12 mm) tebal1”x1” Dimensi kuadrat nikel: 1 "x1" (25 × 25 mm) dan sampai dengan 0,5 "(12 mm) tebal.
. Kadang-kadang bar nikel dan batang kecil digunakan sebagai anoda.

Lancar efisiensi

. efisiensi kini rasio deposit saat ini produksi nikel dengan total lewat saat ini.
Anoda efisiensi arus dalam elektroplating nikel adalah sekitar 100%. Ini dapat menurunkan pada PH tinggi ketika pembubaran nikel disertai dengan pemakaian ion hidroksil (OH -).
efisiensi katoda dari elektroplating nikel adalah 90-97%. (dari arus listrik yang dikonsumsi oleh pemakaian ion hidrogen (H +), yang membentuk gelembung gas
Hidrogen (H 2) pada permukaan katoda.

Anti-pitting aditif

Gelembung Hidrogen yang terbentuk pada permukaan katoda dan dipatuhi dapat menyebabkan pitting deposit .Dalam rangka meningkatkan penghapusan gelembung
pembasahan agen ditambahkan ke elektrolit.. Pembasahan (anti-pitting) agen (misalnya natrium lauril sulfat) menurunkan tegangan permukaan katoda dan memaksa hidrogen gelembung keluar dari permukaan.

Penyaringan

. filtrasi berkelanjutan mandi pelapisan nikel dengan
karbon aktif izin filter untuk mengontrol kehadiran partikel asing dan pencemaran organik (produk dekomposisi brightener dll).. Pompa filtrasi harus menyerahkan sebuah solusi minimal 1-2 kali volume tangki per jam.

Agitasi udara
. Agitasi udara oleh blower tekanan rendah digunakan dalam elektroplating nikel untuk meningkatkan penghapusan hidrogen gelembung dibuang di katoda.

Suhu
. Nikel proses pelapisan dilakukan pada suhu meningkat, yang menghasilkan resistensi elektrolit lebih rendah dan karena itu izin untuk menurunkan tegangan.. Selain itu tinggi suhu bantuan pembubaran dan mencegah pengendapan asam borat dan komponen lainnya.
. Tebal lapisan nikel elektrolitik dapat dihitung dari itu hukum Faraday .

: Ketebalan lapisan nikel di AS mempersatukan:

h = 0.000869 * c * t * J

dimana:
 h - lapisan tebal, μinch;
c - koefisien efisiensi katoda (sekitar 0,95);
J - kepadatan arus listrik, A / ft ²;
 t - waktu, min.

: Ketebalan lapisan nikel dalam metrik mempersatukan:

h = 0,205 * c * t * J

dimana:
h - ketebalan lapisan, pM;
c - koefisien efisiensi katoda (sekitar 0,95);
J - kepadatan arus listrik, A / dm ²;
 t - waktu, min.

ke atas
  • Kekasaran
Kekasaran lapisan nikel umumnya disebabkan oleh partikel asing tersuspensi dalam larutan elektrolit: debu udara, tas anoda sobek, menjatuhkan bagian, presipitat asam borat, kotoran logam atau tarik-dalam solusi yang tidak kompatibel, partikel serbuk karbon filter, bagian filter kertas. Roughness may be also a result of deposition in low brightener solutions at high current density. Kekasaran mungkin juga akibat dari pengendapan dalam larutan brightener rendah pada rapat arus tinggi.
. tindakan korektif: tepat penyaringan, mencegah obat-in, kontrol suhu.
  • Pitting
. Pitting adalah hasil dari hidrogen gelembung menempel pada permukaan katoda Ini biasanya terjadi pada konsentrasi rendah agen pembasahan, agitasi udara rendah, kepadatan arus tinggi, rendah konsentrasi asam borat.
. tindakan korektif: memeriksa konsentrasi semut-pitting (wetting) agen dan asam borat, agitasi udara meningkat, menurunkan densitas arus.
  • Miskin adhesi
Miskin adhesi (mengelupas, lepuh, kekuatan adhesi rendah) dari pelapisan nikel dapat umumnya disebabkan baik oleh pretreatment miskin membersihkan atau aktivasi asam miskin permukaan bagian.. Aktivasi asam terkontaminasi dengan tembaga atau kromium atau tidak layak aktivasi menyebabkan masalah asam adhesi. Sebagai contoh: paduan mengandung timah diaktifkan oleh asam metana sulfonat atau fluorida.
. tindakan korektif: pembersihan operasi cek, periksa asam aktivasi.
  • Stres yang tinggi dan daktilitas yang rendah
. elektroplating nikel solusi yang berbeda-beda menghasilkan pelapisan dengan berbagai tingkat stres mekanik internal dan daktilitas . . Tegangan terendah dan daktilitas maksimum yang disediakan oleh solusi sulfamate nikel. pelapis rapuh disebabkan oleh konsentrasi berlebihan agen organik (levelers, brighteners), dekomposisi produk brighteners, klorida nikel dan kontaminan logam.
. Tindakan korektif: pengobatan karbon aktif, kontrol klorida nikel.
Brighteners

. Untuk mencapai penampilan cerah dan berkilau nikel plating agen organik dan anorganik (brighteners) ditambahkan ke elektrolit.

ke atas
. Watts solusi dikembangkan oleh Oliver P. Watts pada tahun 1916.. Sekarang paling populer elektroplating nikel solusi.. operasi Plating dalam larutan Watt adalah biaya rendah dan sederhana.

: Bath Komposisi:

) Nikel sulfat, NiSO 4 6H 2 O: 32-40 oz / gal (240-300 g / l)
) Nikel klorida, NiCl 2 6H 2 O: 4-12 oz / gal (30-90 g / l)
Asam borat, H 3 BO 3: 4-6 oz / gal (30-45 g / l)

: Kondisi Operasi:

Suhu: 105-150 ° F (40-65 ° C)
Katoda saat ini kepadatan: 20-100 A / ft ² (2-10 A / dm ²) PH: 3,0-4,5

: Sifat mekanis:

 Kekuatan tarik: 50000-70000 psi (345-485 MPa)
Pemanjangan: 10-30%
Kekerasan: 130-200 HV
Internal stres: 18000-27000 psi (125-185 MPa)

Brighteners:
  • . brighteners Carrier (misalnya sulfonamida paratoluene, asam benzena sulfonat) dalam konsentrasi 0,1-3 oz / gal (,75-23 g / l). brighteners Carrier mengandung sulfur menyediakan seragam baik struktur butir dari pelapisan nikel.
  • . Levelers, brighteners kelas kedua (misalnya asam sulfonat alil, hidrat formaldehida chloral) dalam konsentrasi 0,0006-,02 oz / deposit brilian gal (,0045-0,15 g / l) menghasilkan (dalam kombinasi dengan brighteners carrier).
  • . brighteners Bantu (misalnya natrium sulfonat alil, pyridinum sulfonat propil) pada konsentrasi 0,01-0,5 oz / gal (0,075-3,8 g / l).
  • brighteners anorganik (misalnya cobalt, seng) pada konsentrasi 0,01-0,5 oz / gal (0,075-3,8 g / l).. brighteners anorganik memberikan kilau tambahan untuk lapisan.
. Jenis brighteners ditambahkan dan konsentrasi mereka menentukan penampilan deposit: cemerlang, cerah, semi-terang, satin.

ke atas
Larutan nikel sulfamate digunakan untuk electroforming dan untuk memproduksi lapisan nikel fungsional. pelapisan Nikel disimpan dalam bak mandi sulfamate nikel memiliki stres internal terendah. konsentrasi nikel yang tinggi elektrolit sulfamate izin untuk melaksanakan electroplating pada kepadatan arus tinggi (tingkat tinggi deposisi).

Bath Komposisi:

Sulphamate nikel, Ni (SO 3 N 2) 2: 40-60 oz / gal (300-450 g / l)
 Nikel klorida, NiCl 2 6H 2 O: 0-4 oz / gal (0-30 g / l)
Asam borat, H 3 BO 3: 4-6 oz / gal (30-45 g / l)

: Kondisi Operasi:

Suhu: 105-140 ° F (40-60 ° C)
Katoda saat ini kepadatan: 20-250 A / ft ² (2-25 A ² dm /)
 PH: 3,5-4,5

: Sifat mekanis:

Kekuatan tarik: 60000-88500 psi (415-610 MPa)
Pemanjangan: 5-30%
Kekerasan: 170-230 HV
Internal stres: 0.000-8.000 psi (0-55 MPa)

ke atas
. solusi All-Klorida beroperasi pada tegangan rendah dan memungkinkan deposisi lapisan tebal.. Kelemahan utama dari mandi semua klorida-adalah stres internal yang tinggi dari coating.

: Bath Komposisi:

g/l) Nikel klorida, NiCl 2 6H 2 O: 30-40 oz / gal (225-300 g / l)
Asam borat, H 3 BO 3: 4-4,7 oz / gal (30-35 g / l)

: Kondisi Operasi:

Suhu: 110-150 ° F (43-65 ° C)
 Katoda saat ini kepadatan: 25-100 A / ft ² (2,5-10 A / dm ²) PH: 1-3

: Sifat mekanis:

Kekuatan tarik: 90000-14000 psi (620-930 MPa)
Pemanjangan: 4-20%
Kekerasan: 230-260 HV
 Internal stres: 40000-50000 psi (275-340 MPa)

ke atas
. Klorida Sulfat-solusi menghasilkan deposisi dengan tegangan internal yang lebih rendah dibanding solusi All-Klorida. Klorida Sulfat-mandi beroperasi pada tegangan lebih rendah daripada mandi Watts. Jenis pengendapan elektrolit ijin pada tingkat tinggi (tinggi arus listrik) dibandingkan mandi Watts.

: Bath Komposisi:

 Nikel sulfat, NiSO 4 6H 2 O: 20-30 oz / gal (150-225 g / l)
Nikel klorida, NiCl 2 6H 2 O: 20-30 oz / gal (150-225 g / l)
 Asam borat, H 3 BO 3: 4-6 oz / gal (30-45 g / l)

: Kondisi Operasi:

 Suhu: 110-125 ° F (43-52 ° C)
Katoda saat ini kepadatan: 25-150 A / ft ² (2,5-15 A / dm ²) PH: 1.5-2.5

: Sifat mekanis:

Kekuatan tarik: 70000-105000 psi (480-725 MPa)
Pemanjangan: 5-25%
Kekerasan: 130-200 HV
 Internal stres: 30000-40000 psi (200-275 MPa)

ke atas
. solusi Fluoborate izin deposisi tingkat tinggi akibat konsentrasi nikel yang lebih tinggi (daripada di larutan Watts. solusi Fluoborate terutama digunakan untuk electroforming dan untuk deposisi lapisan tebal.

: Bath Komposisi:

Fluoborate nikel, Ni (BF 4) 2: 30-40 oz / gal (225-300 g / l)
Nikel klorida, NiCl 2 6H 2 O: 0-2 oz / gal (0-15 g / l)
Asam borat, H 3 BO 3: 2-4 oz / gal (15-30 g / l)

: Kondisi Operasi:

Suhu: 100-160 ° F (38-70 ° C)
Katoda saat ini kepadatan: 30-250 A / ft ² (25/03 A / dm ²) PH: 2,5-4,0

: Sifat mekanis:

Kekuatan tarik: 55000-87000 psi (380-600 MPa)
Pemanjangan: 5-30%
Kekerasan: 125-300 HV
Internal stres: 13000-29000 psi (90-200 MPa)

ke atas
Semua solusi-Sulfat digunakan terutama pada aplikasi mana anoda larut diperlukan (tabung penyepuhan dan alat kelengkapan kecil).

: Bath Komposisi:

Nikel sulfat, NiSO 4 6H 2 O: 30-53 oz / gal (225-400 g / l)
Asam borat, H 3 BO 3: 4-6 oz / gal (30-45 g / l)

: Kondisi Operasi:

Suhu: 100-160 ° F (38-70 ° C)
Katoda saat ini kepadatan: 10-100 A / ft ² (1-10 A / dm ²) PH: 1,5-4,0

: Sifat mekanis:

 Kekuatan tarik: 60000-70000 psi (415-485 MPa)
Pemanjangan: 10-30%
Kekerasan: 200-390 HV
 Internal stres: 30000-45000 psi (200-300 MPa)

ke atas
. Hard solusi nikel digunakan dalam aplikasi dimana kekuatan tarik tinggi dan kekerasan diperlukan.

Bath Komposisi:

Nikel sulfat, NiSO 4 6H 2 O: 24 oz / gal (180 g / l)
Amonium klorida, NH 4 Cl 3: 3.3 oz / gal (25 g / l)
) Asam borat, H 3 BO 3: 4 oz / gal (30 g / l)

: Kondisi Operasi:

) Suhu: 110-140 ° F (43-60 ° C)
Katoda saat air: 25-50 A / ft ² (2.5-5 A / dm ²) PH: 5,6-5,9

: Sifat mekanis:

Kekuatan tarik: 60000-88500 psi (415-610 MPa)
Pemanjangan: 5-30%
Kekerasan: 170-230 HV
Internal stres: 0.000-8.000 psi (0-55 MPa)

ke atas

Diskusikan artikel dan mengajukan pertanyaan di Forum kami Bahan

nickel_electroplating.txt · Last modified: 2010/02/20 by dmitri_kopeliovich nickel_electroplating.txt · Terakhir diubah: 2010/02/20 oleh dmitri_kopeliovich
Except where otherwise noted, this work is licensed under a Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 License Kecuali dinyatakan lain, pekerjaan ini adalah berlisensi di bawah Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 License

Tidak ada komentar:

Posting Komentar