چه مقدار محتوای هر مؤلفه در محلول آبکاری نیکل شیمیایی بر عملکرد محلول آبکاری تأثیر می گذارد؟

عملکرد محلول آبکاری نیکل شیمیایی به طور مشترک توسط نسبت غلظت و تعادل پویا از هر مؤلفه تعیین می شود . هرگونه انحراف از محدوده معقول هر مؤلفه منجر به سرعت آبکاری غیر طبیعی ، بازدارندگی کیفیت پوشش و حتی تجزیه محلول آبکاری می شود {1 {} infert infere} infice} روشهای زیر را کنترل کنید
من . نمک اصلی (نیکل یون ، ni²⁺)
دامنه غلظت1.
محلول آبکاری اسیدی: 12 گرم در لیتر (مقدار معمولی 10G/L)
محلول آبکاری قلیایی: 4 ~ 8 گرم در لیتر (مقدار معمولی 6G/L)
2. تأثیر بر عملکرد
غلظت خیلی زیاد:
سرعت آبکاری تسریع می شود ، اما دانه های درشت به راحتی تولید می شوند و روشنایی پوشش کاهش می یابد.
یون های نیکل با کاهش عوامل با خشونت واکنش نشان می دهند ، و گرمای بیش از حد موضعی ممکن است باعث تجزیه محلول آبکاری شود (به ویژه هنگامی که PH ＞ 5. 5).
غلظت خیلی کم:
سرعت آبکاری به طور قابل توجهی کند می شود (5 میکرومتر در ساعت) ، یا حتی متوقف می شود.
محتوای فسفر پوشش (سیستم اسیدی) افزایش می یابد ، و در نتیجه کاهش سختی و پیوند ضعیف.
3. نقاط کلیدی کنترل
برای جلوگیری از غلظت بیش از حد موضعی ناشی از افزودن یک بار ، از افزودنی مداوم (مانند قطره اتوماتیک محلول سولفات نیکل) استفاده کنید.
به طور مرتب غلظت یون نیکل را با روش تیتراسیون EDTA . برای هر 1 مول هیپوفسفیت مصرف شده آزمایش کنید ، در حدود 0 {3} 33} 33 مول یون نیکل مصرف می شود.
II . کاهش دهنده (هیپوفسفیت سدیم ، Nah₂po₂)
دامنه غلظت1.
محلول آبکاری اسیدی: 35 گرم در لیتر 25 (مقدار معمولی 30 گرم در لیتر)
محلول آبکاری قلیایی: 25 گرم در لیتر 15 (مقدار معمولی 20G/L)
2. تأثیر بر عملکرد
غلظت خیلی زیاد:
واکنشهای جانبی شدت می یابد ، و مقدار زیادی هیدروژن و فسفیت (HPO₃²⁻) ایجاد می کند ، و در نتیجه باعث کاهش مقدار pH محلول آبکاری و افزایش ویسکوزیته می شود.
The phosphorus content of the coating increases (acidic system>10 ٪) ، که به راحتی می توان یک ساختار متخلخل را کاهش داد و مقاومت به خوردگی را کاهش داد.
غلظت خیلی کم است:
نیروی محرک کاهش کافی ، سرعت آبکاری<3μm/h, thin and gray coating;
کاهش یون نیکل کافی نیست ، و پودر سیاه (NI⁰) ممکن است رسوب شود و راه حل آبکاری {{0} را آلاینده کند
3. نقاط کلیدی کنترل
در طول علاوه بر این ، باید به غلظت 5 ٪ 5 ٪ رقیق شود ، به آرامی اضافه شود و کاملاً هم بزنید تا از کاهش بیش از حد موضعی محلی جلوگیری شود.
غلظت فسفیت باید در ** کنترل شود<40g/L** (removed by freezing or ion exchange), otherwise it will inhibit the reduction reaction.
{0}} عامل پیچیده (عامل پیچیده)
1. انواع و غلظت های مشترک
محلول آبکاری اسیدی محلول آبکاری قلیایی
اسید لاکتیک 10 ~ 20ml/L (به طور معمول 15ml/l) -
سدیم استات 20 ~ 30 گرم در لیتر (به طور معمول 25 گرم در لیتر) -
سدیم سیترات 5 ~ 10 گرم در لیتر (هماهنگی کمکی) 10 ~ 20 گرم در لیتر (هماهنگی اصلی)
triethanolamine - 15 ~ 25ml/l (به طور معمول 20ml/l)
2. تأثیر بر عملکرد
غلظت کافی:
نسبت یون های نیکل آزاد افزایش می یابد ، و بارش Ni (OH) به راحتی تولید می شود (به ویژه هنگامی که pH 5.5)) و در نتیجه کدورت محلول آبکاری ایجاد می شود.
سرعت آبکاری ناپایدار است و نشت محلی یا گره ها ممکن است رخ دهد {{0}
غلظت خیلی زیاد:
توانایی پیچیده بسیار قوی است ، که مانع کاهش یون های نیکل می شود و سرعت آبکاری را کاهش می دهد (به عنوان مثال ، هنگامی که سیترات سدیم از 25 گرم در لیتر بیشتر است ، سرعت آبکاری کمتر از 4μm در ساعت است).
این ممکن است با H⁺ در سیستم اسیدی ترکیب شود ، ظرفیت بافر را تضعیف کند و نوسان pH را تشدید کند {{0}
3. نقاط کلیدی کنترل
نسبت مولی ماده پیچیده به یون های نیکل باید در 1.5: 1 ~ 2: 1 حفظ شود (مانند نسبت مولی اسید لاکتیک به Ni²⁺ 1.8: 1) ، اطمینان حاصل می کند که هر دو یون نیکل آزاد در واکنش شرکت می کنند و از بارش جلوگیری می کنند.
غلظت مؤثر عامل پیچیده به طور مرتب توسط تیتراسیون پتانسیومتری .}}}}} سیستم اسیدی را می توان با افزودن اسید لاکتیک حفظ کرد و سیستم قلیایی را می توان با تری اتانول آمین.} تکمیل کرد.
IV . بافر
1. انواع و غلظت های مشترک
سیستم اسیدی: اسید استیک - استات سدیم (5.5 pH 4.5) ، سدیم استات 20 ~ 30 گرم در لیتر ؛
سیستم قلیایی: آب آمونیاک - کلرید آمونیوم (pH 8 {5} 5} 5 ~ 10.0) ، کلرید آمونیوم 15 ~ 25 گرم در لیتر.
2. تأثیر بر عملکرد
غلظت کافی:
pH fluctuation range>0.5 (مانند pH محلول آبکاری اسیدی به شدت از 5.0 به 4.3 کاهش می یابد) ، و در نتیجه سرعت آبکاری سریع و کند است.
Extreme pH values ​​may cause the plating solution to decompose (such as when pH>6 . 0 ، محلول آبکاری اسیدی مستعد تولید Ni (OH) است).
غلظت بیش از حد:
When sodium acetate in the acidic system is>35 گرم در لیتر ، ممکن است یک مجتمع ضعیف با Ni²⁺ ایجاد کند و باعث کاهش راندمان رسوب شود.
غلظت آمونیاک بیش از حد در سیستم قلیایی باعث تسریع هیدرولیز یون های نیکل و تولید ذرات کلوئیدی .
3. نقاط کلیدی کنترل
غلظت بافر باید با حجم محلول آبکاری مطابقت داشته باشد و مقدار کل استات سدیم در هر 1000 لیتر محلول آبکاری نباید از 30 کیلوگرم تجاوز کند.
از طریق سیستم پر کردن اتوماتیک مرتبط با pH متر آنلاین ، اطمینان حاصل کنید که بافر می تواند جفت اسید اسید کونژوگه کافی را برای هر 1 مولک H⁺/OH⁻ مصرف شده . فراهم کند
5. تثبیت کننده (مهار کننده)
1. انواع و غلظت های مشترک
مکانیسم دامنه غلظت نوع عمل
Thiourea 0.5 ~ 2mg/L در سایت های فعال کاتالیزوری جذب شده برای مهار تجزیه خود به خود
یون های سرب (PB²⁺) 0.1 ~ 0.5mg/l مسمومیت مراکز فعال سطوح غیر کاتالیزوری
یدید (I⁻) 1 ~ 5mg/L تشکیل یک مجموعه پایدار با Ni²⁺ برای کاهش پتانسیل کاهش
2. تأثیر بر عملکرد
غلظت کافی:
پایداری محلول آبکاری کاهش می یابد ، و ممکن است به طور خودجوش ("خودآزمایی") روی لوله گرمایش یا دیواره مخزن برای تولید پودر نیکل سیاه رسوب کند.
مناطق بیش از حد گرم شده محلی (مانند لبه قسمت اندود) مستعد ابتلا به آبکاری انفجار یا گره ها .
غلظت خیلی زیاد:
مهار بیش از حد واکنش کاهش ، سرعت آبکاری<2μm/h, or even complete plating stop;
ماده ارگانیک مانند Thiourea ممکن است در لایه آبکاری تعبیه شود ، در نتیجه پیوند ضعیف و لایه برداری آسان {{0}
3. نقاط کلیدی کنترل
تثبیت کننده باید به مقدار کمکی اضافه شود و محلول مادر باید قبل از اضافه شدن به صورت قطره ای ، 1000 بار رقیق شود تا از غلظت بیش از حد موضعی جلوگیری شود.
پایداری محلول آبکاری باید به طور مرتب از طریق تست سلول پوسته . آزمایش شود اگر یک پوشش خشن در لبه قطعه تست ظاهر شود ، تثبیت کننده باید اضافه شود {{1}
vi . سایر مؤلفه های کلید
1. شتاب دهنده (مانند اسید مالیک ، اسید پروپیونیک)
دامنه غلظت: اضافه کردن 1 ~ 5 گرم در لیتر به محلول آبکاری اسیدی می تواند سرعت آبکاری را 10 ~ 20 ٪ افزایش دهد.
اثرات غیر طبیعی: افزودن بیش از حد باعث افزایش استرس در پوشش و ترک ها .
2. سورفاکتانت (مانند سدیم دودسیل سولفات)
دامنه غلظت: 0.2 گرم در لیتر 0.05 (سیستم اسیدی) ؛
اثرات غیر طبیعی: علاوه بر این بیش از حد مقدار زیادی کف را تولید می کند ، پوشش را آلوده می کند ، مانع بارش هیدروژن می شود و سوراخ های سوراخ می کند {{0}
VII . روش تشخیصی جامع برای عدم تعادل ترکیب
1. تست سرعت آبکاری
قطعه تست استاندارد (45 فولاد) به مدت 1 ساعت تحت شرایط استاندارد قرار می گیرد و سرعت آبکاری طبیعی باید 15 μ 15 میکرومتر در ساعت (سیستم اسیدی) باشد. اگر کمتر از 8μm در ساعت باشد ، ممکن است یون های نیکل کافی یا عامل کاهش دهنده یا عامل پیچیده بیش از حد.
2. تست سلول هال
در یک سلول پوسته 250 میلی لیتری ، با استفاده از جریان 1A به مدت 10 دقیقه ، قطعه آزمایش را مشاهده کنید:
آبکاری نشت در منطقه چگالی جریان کم: غلظت یون نیکل کافی یا تثبیت کننده بیش از حد.
زبری در منطقه چگالی جریان بالا: عامل کاهش بیش از حد یا مقدار pH خیلی زیاد .
3. تجزیه و تحلیل ترکیب آبکاری
محتوای فسفر توسط طیف سنجی فلورسانس اشعه ایکس (XRF) تشخیص داده می شود:
محتوای نرمال فسفر محلول آبکاری اسیدی 6 ٪ 9 {2. اگر بیشتر از 10 ٪ باشد ، ممکن است عامل کاهش بیش از حد یا یون های نیکل کافی باشد.
محتوای فسفر محلول آبکاری قلیایی 1 ٪ 4 {2. اگر کمتر از 1 ٪ باشد ، ممکن است مقدار pH خیلی زیاد باشد ، در نتیجه هیدرولیز یون نیکل.}
خلاصه: تعادل پویا کلید است
عملکرد محلول آبکاری نیکل شیمیایی در اصل تعادل بین "امکان سنجی ترمودینامیکی" و "کنترل پذیری جنبشی" است:
سطح ترمودینامیکی: غلظت یون های نیکل و عوامل کاهش دهنده باید ΔG ＜ 0 (واکنش خود به خود) را برآورده کند ، اما نمی تواند خیلی زیاد باشد تا باعث شود واکنش از کنترل خارج شود.
سطح جنبشی: عوامل پیچیده ، بافرها و تثبیت کننده ها برای جلوگیری از واکنشهای جانبی.}}} باید به طور دقیق کنترل کنند.
در تولید واقعی ، توصیه می شود یک سیستم تشخیص برای موارد اجباری روزانه (ni²⁺ ، nah₂po₂ ، مقدار pH) و موارد اجباری هفتگی (عوامل پیچیده ، فسفیت ها ، تثبیت کننده ها) ایجاد کنید و از طریق ضریب خوراک (مانند حدود 0.} 5g/l ni²⁺ آگاه) مصرف کنید. "دامنه هم افزایی".