Химический способ покрытия металлов

Химическая металлизация: технология, выполнение в домашних условиях

Вопросы эффективной защиты и декоративного оформления поверхностей изделий из различных материалов являются достаточно актуальными как для производственников, так и для многих домашних мастеров. Эффективно решить такие задачи позволяет химическая металлизация, которую можно выполнить и своими руками.

Технология химической металлизации может использоваться практически на любых жестких поверхностях

Виды металлизации

Металлизация изделий, как понятно из названия данного процесса, заключается в том, что на их поверхность наносится тонкий металлический слой. Подвергаться такой обработке может не только металл, но также пластик, древесина, стекло и другие материалы. Наиболее популярными и известными видами такого процесса являются металлизация хромом (хромирование), покрытие поверхности изделия слоем цинка (цинкование), менее известным – алитирование, в процессе которого на поверхность наносится слой алюминия.

Химическая металлизация. Рама для зеркала

В зависимости от того, какое оборудование и какая технология используются для металлизации, данная обработка подразделяется на различные виды. Так, на сегодняшний день хорошо отработаны и активно применяются следующие способы нанесения металлического покрытия:

1. гальваническая металлизация, выполняемая в ваннах со специальным электролитом;
2. электродуговая металлизация, при которой покрытие на обрабатываемую поверхность наносится посредством электродугового плавления металлического электрода и последующего распыления расплавленного металла при помощи струи сжатого воздуха;
3. газоплазменное напыление, при которой, как и при осуществлении дуговой технологии, металл наносится на поверхность изделия в расплавленном мелкодисперсном состоянии (как и электродуговая металлизация, газоплазменное напыление является достаточно сложным технологическим процессом, поэтому их применяют преимущественно в производственных условиях);
4. плакирование – нанесение на поверхность слоя металла и его последующая горячая прокатка;
5. диффузионная металлизация, суть которой заключается в том, что атомы наносимого металла под воздействием высокой температуры проникают в поверхностный слой обрабатываемого изделия;
6. горячая металлизация – формирование покрытия при погружении изделия в ванну с расплавленным металлом;
7. химическая металлизация.

На последней технологии стоит остановиться подробнее, так как она оптимально подходит для того, чтобы наносить металлические покрытия на различные изделия своими руками в домашних условиях.

Технологические особенности химической металлизации

Химическая металлизация может проводиться с различными целями, основной из которых является улучшение декоративных характеристик обрабатываемого изделия. Кроме того, полученное методом химической металлизации покрытие позволяет скрыть такие дефекты обрабатываемой поверхности, как мелкие поры и микротрещины. В отдельных случаях данную технологию используют для того, чтобы выполнить восстановление поверхности.

Если обобщить цели применения данного метода обработки, то все они заключаются в том, чтобы улучшить характеристики материала, из которого изготовлено изделие. К таким характеристикам, в частности, относятся:

• декоративные свойства;
• коррозионная устойчивость;
• твердость;
• износоустойчивость и др.

При этом, нанося на поверхность металлический слой химическим способом, можно получить покрытие с требуемыми характеристиками.

Процесс химической металлизации разделяется на несколько этапов, легко осуществимых на любом лакокрасочном производстве

Основная задача, которую необходимо решить при выполнении хим металлизации, – это обеспечить оптимальные условия для протекания окислительно-восстановительных реакций. При обеспечении таких условий из состава химического вещества происходит вылет атомов, окислительно-восстановительный потенциал которых находится на более высоком уровне. Конечно, такой процесс сложно проконтролировать визуально, но его результат – изменение цвета обрабатываемой поверхности – будет заметен сразу.

Сама технология выполнения металлизации химическим способом заключается в следующем: на изделие наносятся специальные химические реагенты, которые начинают вступать между собой в реакции. В результате на обрабатываемой поверхности формируется тонкий слой металла. Металлическое покрытие, полученное химическим способом, может быть выполнено не только в определенном цвете, но и иметь несколько оттенков с плавными переходами между ними. Известный многим специалистам и домашним мастерам метод каталитического хромирования изделий, к слову, также выполняется по технологии химической металлизации.

Если наблюдать за выполнением химической металлизации на видео, можно обратить внимание на то, что данный метод не отличается сложностью. Со стороны данный способ нанесения металлического покрытия напоминает простую покраску поверхности.

Используемые материалы и оборудование

Химическую металлизацию, как уже говорилось выше, можно выполнять своими руками и в условиях домашней мастерской. При этом изделия, отличающиеся небольшими размерами и несложной формой, обрабатывают по такой методике даже без использования специального оборудования. Если же такое оборудование в вашем распоряжении имеется, то наносить слой металла химическим способом можно даже на габаритные детали сложной конфигурации.

Самостоятельно занимаясь выполнением такой процедуры, следует соблюдать предельную осторожность, так как при этом используются опасные для здоровья химические реактивы. Если правильно подготовить оборудование и материалы для выполнения химической металлизации, то своими руками в домашних условиях можно получать на различных изделиях покрытия, качество которых практически не отличается от тех, которые сформированы на заводе.

Реагенты для химической металлизации

В наборе для химической металлизации должны быть реактивы, обладающие свойствами активатора и восстановителя. Для выполнения данной процедуры потребуется также грунтовка, которая наносится на обрабатываемую поверхность, и лак, защищающий готовое покрытие от негативного влияния внешних факторов. Для нанесения финишного лакового покрытия следует выбирать материал, обладающий высокой твердостью и износостойкостью.

Чтобы окрасить наносимый металлический слой в желаемый цвет, можно использовать специальный красящий тонер. Грунтовка, о которой говорилось выше, необходима для того, чтобы улучшить адгезию наносимого металлического слоя с материалом, из которого изготовлено обрабатываемое изделие. Результат химической металлизации, выполняемой своими руками, не всегда может быть качественным. Однако нанесенное покрытие можно удалить, используя для этого специальные смывочные растворы.

Установка химической металлизации предназначается для нанесения покрытия на любые твердые поверхности

Химическая металлизация в домашних условиях

Если вы решили выполнить химическую металлизацию своими руками, следует не только изучить теоретический материал, но и просмотреть обучающее видео на данную тему. Естественно, необходимо подготовить комплект оборудования и расходных материалов для выполнения этого технологического процесса.

Для химической металлизации используются опасные для здоровья химические реактивы, работая с которыми, следует строго соблюдать требования по технике безопасности. Сама же технология химической металлизации, как уже говорилось выше, не представляет особой сложности и напоминает обычную покраску. Главное при этом – строго придерживаться определенной последовательности действий. Более подробно познакомиться с такой методикой позволяют видео, которые несложно найти в интернете.

Простейшая установка для химической металлизации может состоять из эмалированной емкости и паяльной лампы. Для выполнения обработки потребуются соответствующие реагенты и знание химии, чтобы правильно их смешивать. Изучив теоретический материал, просмотрев соответствующее видео и подготовив свой аппарат для химической металлизации, можно приступать к самой металлизации.

Алгоритм действий в данном случае таков:

1. Проводят тщательную очистку обрабатываемой поверхности от загрязнений.
2. Выполняют обезжиривание. К данному этапу следует подойти очень ответственно, так как от качества его выполнения во многом зависят характеристики наносимого покрытия. Проводить такую процедуру можно при помощи щелочного раствора или качественного моющего средства, позволяющих удалить с поверхности изделия все органические загрязнения.
3. Промывают обезжиренную поверхность водой.
4. Если химической металлизации подвергается не все изделие, то те его участки, на которые не будет наноситься покрытие, необходимо заизолировать при помощи свинца, устойчивого к воздействию электролитического раствора.
5. Изделие крепят на проводе, по которому к нему будет подаваться электрический ток, и опускают в емкость с электролитическим раствором. Выдерживать изделие в таком растворе следует в течение часа.
6. Обработанное изделие извлекают из раствора, просушивают, остужают и, если качество нанесенного покрытия достаточно высокое, полируют.

В домашних условиях можно использовать мини-установку для химической металлизации, работающую от компрессора

Чтобы получить на обрабатываемой поверхности качественный металлический слой и при этом не навредить своему здоровью, следует придерживаться определенных рекомендаций.

• Перед началом процедуры надо проверить надежность всех электрических контактов, на которые будет приходиться основная нагрузка.
• При выполнении всех этапов химической металлизации (особенно при извлечении обрабатываемого изделия из электролитического раствора) следует пользоваться резиновыми перчатками, которые защитят кожу ваших рук от химических и термических ожогов.
• Помещение, в котором выполняется металлизация химическим способом, должно быть хорошо проветриваемым. Объясняется это требование тем, что при выполнении этой процедуры происходит интенсивное выделение газов и образование тумана, раздражающего слизистые оболочки органов дыхания и зрения.
• Не лишним при выполнении химической металлизации будет использование респиратора и защитных очков.

Металлизация с использованием стандартного краскораспылительного оборудования

В целом, если правильно подготовиться к химической металлизации, тщательно изучить все теоретические аспекты данного процесса и просмотреть соответствующее видео, то в результате можно получить качественные декоративные покрытия, отличающиеся еще и отличными защитными свойствами. Используя такую технологию, вы даже в домашних условиях сможете изготавливать различные изделия декоративного назначения, реставрировать поверхности изношенных деталей, наносить на них покрытие, защищающее их от негативного влияния внешней среды.

Важно, что такой процесс не требует применения сложного технологического оборудования, особых знаний и опыта, а также значительных финансовых вложений. Надо только изучить все аспекты методики, а также строго придерживаться технологических рекомендаций и требований по технике безопасности.

Источник

Химический способ покрытия металлов

21 Февраля 2017
При работе с металлическими изделиями постоянно стоит вопрос их защиты от коррозии, а также придания деталям достойного внешнего вида. Формирование на поврехности металлов различных защитных покрытий — задача вполне реализуемая в домашних условиях, однако необходимо знать особенности процесса и точные составы растворов. В данной статье собран необходимый мимимум сведений для решения описанной задачи.

Введение

В основе метода автокаталитического восстановления металов лежит реакция взаимодействия ионов металла с растворенным восстановителем на поверхности металла. Окисление восстановителя и восстановление ионов металла протекают с заметной скоростью только на металлах, проявляющих автокаталитические свойства.

Это означает, что металл, образовавшийся в результате химического восстановления из раствора, катализирует в дальнейшем реакцию окисления восстановителя. Таким свойством обладают никель, кобальт, железо, медь, серебро, золото, палладий, родий, рутений, платина, олово, свинец, индий. Если осаждаемый металл не проявляет автокаталитические свойства, то реакция восстановления ионов металла протекает во всем объеме раствора и приводит к образованию металлического порошка. Вот почему не любой металл можно получить в виде покрытия химическим восстановлением.

Для химического осаждения металлов используют различные восстановители: гипофосфит, гидразин, формальдегид, борогидрид, боразины, гидразинборан, а также ионы металлов в низшей степени окисления (Fe2+, Sn2+, Ti3+, Cr2+, Co2+). Выбор восстановителя определяется главным образом природой осаждаемого металла. Так, например, окисление формальдегида при комнатной температуре катализирует медная поверхность, поэтому формальдегид широко применяют в процессах химического меднения. Гипофосфит в качестве восстановителя используют для получения никелевых и кобальтовых покрытий, так как именно эти металлы обладают в достаточной степени автокаталитическими свойствами.

В настоящее время разработаны способы получения покрытий химическим восстановлением более 20 различных металлов. Этим же методом получают покрытия бинарными и тройными сплавами: Ni-P, Ni-B, Ni-Co-P, Ni-Mo-B, Ni-Cr-P, Ni-Sn-P, Ni-Cu-B и др.

Подготовка поверхности

Химические покрытия в зависимости от функциональных свойств осаждают на черные металлы и сплавы, цветные металлы, а также на неметаллические поверхности (пластмасса, керамика, фарфор, стекло). Перед нанесением химического покрытия поверхность образца должна быть подготовлена соответствующим образом. Характер предварительной обработки поверхности зависит от природы материала, на который осаждается химическое покрытие.

В случае, когда на поверхности присутствует некачественный или нежелательный слой какого-либо металла, следует предварительно обработать поверхность одним из растворов для удаления металлических покрытий. Выбор конкретного раствора зависит от поверхности и металла, который необходимо удалить. Список растворов для очистки металлических поверхностей.

Как уже отмечалось, химическое восстановление металлов является автокаталитической реакцией, так как металлическая пленка, образовавшаяся в начальный период, катализирует дальнейшую реакцию восстановления этого же металла. Но для начальной стадии восстановления металла необходимо, чтобы покрываемая поверхность проявляла каталитические свойства по отношению к этой реакции. Такими свойствами обладают главным образом металлы d-элементов VIII группы и некоторые другие металлы.

Металлы медь, вольфрам, титан, а также неметаллические материалы не являются катализаторами реакции окисления восстановителя. Поэтому для придания каталитических свойств поверхности ее подвергают специальной обработке — активации.

Существуют различные способы активации, сущность которых заключается в нанесении металла-катализатора на покрываемую поверхность. Наиболее распространенный способ активации включает две последовательные операции, получившие название «сенсибилизирование» и «активирование».

Сенсибилизирование (повышение чувствительности) заключается в обработке поверхности раствором солей Sn2+, Fe2+, Ti3+, Ge2+. Самым эффективным способом сенсибилизирования является обработка поверхности в растворе SnCl2. Активирование состоит в обработке сенсибилизированной поверхности растворами соединений каталитически активных металлов: Pd, Pt, Ag, Au, Rh, Ru, Os, Ir. Наибольшее распространение получили растворы, содержащие соединения Pd(II).

В последнее десятилетие широкое применение для активирования поверхности находят так называемые совмещенные растворы, которые одновременно содержат PdCl2 и SnCl2. В результате процесса активации металлический палладий равномерно распределяется тончайшим слоем по всей поверхности, и на такой образец уже может быть нанесено химическое покрытие.

Перед покрытием деталей любой металлической пленкой необходимо провести очистку их поверхности. Для этого обработанную деталь обезжиривают в одном из водных растворов, а затем деталь декапируют в одном из нижеперечисленных растворов.

Для стали	Серная кислота — 30. 50 г/л Температура раствора — 20°С, время обработки — 20. 60с.
	Соляная кислота — 20. 45 г/л Температура раствора — 20°С, время обработки — 15. 40с.
	Серная кислота — 50. 80 г/л, соляная кислота — 20. 30 г/л Температура раствора — 20°С, время обработки — 8. 10с.
Для меди и ее сплавов	Серная кислота — 5% раствор. Температура — 20°С, время обработки — 20с.
Для алюминия и его сплавов	Азотная кислота. (Внимание, 10. 15% раствор.) Температура раствора — 20°С, время обработки — 5. 15с.

Растворы для химического осаждения металлов

Растворы для получения химических покрытий в простейшем случае содержат соль металла и восстановитель. Однако такие растворы неустойчивы, и ионы металла восстанавливаются с образованием металлического осадка во всем объеме раствора. В начальный момент времени реакция взаимодействия ионов металла с восстановителем является некаталитической, но по мере образования частиц металла реакция принимает каталитический характер, и скорость ее возрастает с увеличением поверхности осадка.

Для стабилизации раствора в него вводят:

1. Комплексообразующие вещества (лиганды), которые обеспечивают образование прочных комплексов с ионами металла. С увеличением прочности комплекса скорость реакции взаимодействия ионов металла с восстановителем уменьшается;
2. Вещества, создающие определенное значение pH (щелочи или кислоты, буферизирующие добавки);
3. Стабилизаторы — специальные вещества, которые в малых концентрациях (1-100 мг/л) значительно повышают стабильность раствора.

Основной недостаток химического осаждения металлов вообще и никелирования в частности (а также некоторых других подобных процессов) — не слишком крепкое сцепление никелевой пленки с основным металлом. Однако этот недостаток устраним, для этого применяют так называемый метод низкотемпературной диффузии. Он позволяет значительно повысить сцепление никелевой пленки с основным металлом. Метод этот применим для всех химических покрытий одних металлов другими.

Никелирование

В основу процесса химического никелирования положена реакция восстановления никеля из водных растворов его солей с помощью гипофосфита натрия и некоторых других химреактивов.

Никелевые покрытия, полученные химическим путем, имеют аморфную структуру. Наличие в никеле фосфора делает пленку близкой по твердости пленке хрома. К сожалению, сцепление пленки никеля с основным металлом сравнительно низкое. Термическая обработка пленок никеля (низкотемпературная диффузия) заключается в нагреве отникелированных деталей до температуры 400°С и выдержке их при этой температуре в течение 1ч.

Если покрываемые никелем детали закалены (пружины, ножи, рыболовные крючки и т.п.), то при температуре 400°С они могут отпуститься, то есть потерять свое основное качество — твердость. В этом случае низкотемпературную диффузию проводят при температуре 270. 300°С с выдержкой до 3 ч. При этом термообработка повышает и твердость никелевого покрытия.

Все перечисленные достоинства химического никелирования не ускользнули от внимания технологов. Они нашли им практическое применение (кроме использования декоративных и антикоррозионных свойств). Так, с помощью химического никелирования осуществляется ремонт осей различных механизмов, червяков резьбонарезных станков и т.д.

В домашних условиях с помощью никелирования (химического) можно отремонтировать детали различных бытовых устройств. Технология здесь предельно проста. Например, сносилась ось какого-либо устройства. Тогда наращивают (с избытком) слой никеля на поврежденном месте. Затем рабочий участок оси полируют, доводя его до нужного размера.

Надо отметить, что с помощью химического никелирования нельзя покрывать такие металлы, как олово, свинец, кадмий, цинк, висмут и сурьму.

Растворы, применяемые для химического никелирования, подразделяются на кислые (рН — 4. 6.5) и щелочные (рН — выше 6.5). Кислые растворы предпочтительнее применять для покрытия черных металлов, меди и латуни. Щелочные — для нержавеющих сталей.

Кислые растворы (по сравнению с щелочными) на полированной детали дают более гладкую (зеркальную) поверхность, у них меньшая пористость, скорость протекания процесса выше. Еще немаловажная особенность кислых растворов: у них меньше вероятность саморазряда при превышении рабочей температуры. (Саморазряд — мгновенное выпадение никеля в раствор с расплескиванием последнего.)

У щелочных растворов основное преимущество — более надежное сцепление никелевой пленки с основным металлом.

Воду для никелирования (и при нанесении других покрытий) берут дистиллированную (можно использовать конденсат из бытовых холодильников). химреактивы подойдут как минимум чистые (обозначение на этикетке — Ч).

Для алюминия и его сплавов перед химическим никелированием проводят еще одну обработку — так называемую цинкатную. Ниже приведены растворы для цинкатной обработки.

Для алюминия	При подготовке обоих растворов сначала отдельно в половине воды растворяют едкий натр, в другой половине — цинковую составляющую. Затем оба раствора сливают вместе.
	Едкий натр — 250, окись цинка — 55 Температура раствора — 20°С, время обработки — 3. 5 с.
	Едкий натр — 120, сернокислый цинк — 40 Температура раствора — 20°С, время обработки — 1,5. 2 мин.
Для литейных алюминиевых сплавов и дюраля	Едкий натр — 10, окись цинка — 5, сегнетова соль (кристаллогидрат) — 10 Температура раствора — 20°С, время обработки — 1. 2 мин.
Для деформируемых алюминиевых сплавов	Хлорное железо (кристаллогидрат) — 1, едкий натр — 525, окись цинка 100, сегнетова соль — 10. Температура раствора — 25°С, время обработки — 30. 60 с.

После цинкатной обработки детали промывают в воде и завешивают их в раствор для никелирования.

Все растворы для никелирования универсальны, то есть годны для всех металлов (хотя есть и некоторая специфика). Готовят их в определенной последовательности. Так, все химреактивы (кроме гипофосфита натрия) растворяют в воде (посуда эмалированная!). Затем раствор разогревают до рабочей температуры и только после этого растворяют гипофосфит натрия и завешивают детали в раствор.

В 1 л раствора можно отникелировать поверхность площадью до 2 дм.

Составы растворов для никелирования (г/л)

Сернокислый никель — 25, янтарнокислый натрий — 15, гипофосфит натрия — 30	Температура раствора — 90°С, рН — 4.5, скорость наращивания пленки — 15. 20 мкм/ч
Хлористый никель — 25, янтарно-кислый натрий — 15, гипофосфит натрия — 30	Температура раствора — 90. 92 С, рН — 5.5, скорость наращивания — 18. 25 мкм/ч
Хлористый никель — 30, гликолевая кислота — 39, гипофосфит натрия — 10	Температура раствора 85. 89°С, рН — 4.2, скорость наращивания — 15. 20 мкм/ч
Хлористый никель — 21, уксуснокислый натрий — 10, гипофосфит натрия — 24	Температура раствора — 97°С, рН — 5.2, скорость наращивания — до 60 мкм/ч
Сернокислый никель — 21, уксуснокислый натрий — 10, сульфид свинца — 20, гипофосфит натрия — 24	Температура раствора — 90°С, рН — 5, скорость наращивания — до 90 мкм/ч
Хлористый никель — 30, уксусная кислота — 15, сульфид свинца — 10. 15, гипофосфит натрия — 15	Температура раствора — 85. 87°С, рН — 4.5, скорость наращивания — 12. 15 мкм/ч
Хлористый никель — 45, хлористый аммоний — 45, лимоннокислый натрий — 45, гипофосфит натрия — 20	Температура раствора — 90°С, рН — 8.5, скорость наращивания — 18. 20 мкм/ч
Хлористый никель — 30, хлористый аммоний — 30, янтарнокислый натрий — 100, аммиак (25% раствор) — 35, гипофосфит натрия — 25	Температура — 90°С, рН — 8. 8.5, скорость наращивания — 8. 12 мкм/ч
Хлористый никель — 45, хлористый аммоний — 45, уксуснокислый натрий — 45, гипофосфит натрия — 20	Температура раствора — 88. 90°С, рН — 8. 9, скорость наращивания — 8. 20 мкм/ч
Сернокислый никель — 30, сернокислый аммоний — 30, гипофосфит натрия — 10	Температура раствора — 85°С, рН — 8.2. 8.5, скорость наращивания — 15. 18 мкм/ч

Внимание! Согласно существующим ГОСТам однослойное покрытие никелем на 1см 2 имеет несколько десятков сквозных (до основного металла) пор. Естественно, что на открытом воздухе стальная деталь, покрытая никелем, быстро покроется «сыпью» ржавчины.

У современного автомобиля, к примеру, бампер покрывают двойным слоем (подслой меди, а сверху — хром) и даже тройным (медь — никель — хром). Но даже это не спасает деталь от ржавчины, так как согласно ГОСТу и у тройного покрытия имеется несколько пор на 1см 2 . Что делать? Выход — в обработке поверхности покрытия специальными составами, закрывающими поры.

В домашних условиях можно рекомендовать следующие операции.

• Протереть деталь с никелевым (или другим) покрытием кашицей из окиси магния и воды и сразу же опустить ее на 1. 2 мин в 50% раствор соляной кислоты.
• После термообработки еще не остывшую деталь опустить в невитаминизированный рыбий жир (лучше старый, непригодный по прямому назначению).
• Протереть 2-3 раза отникелированную поверхность детали составом ЛПС (легко проникающей смазкой).

В последних двух случаях излишки жира (или смазки) через сутки удаляют с поверхности бензином.

Эффективность такой обработки характеризует следующий пример. Никелированные рыболовные крючки начинают покрываться ржавчиной сразу же после первой рыбалки в море. Обработанные рыбьим жиром те же крючки не корродируют почти весь летний сезон морской ловли.

Хромирование

Химическое хромирование позволяет получить на поверхности металлических деталей покрытие серого цвета, которое после полирования приобретает нужный блеск. Хром хорошо ложится на никелевое покрытие. Наличие фосфора в хроме, полученном химическим путем, значительно увеличивает его твердость. Термическая постобработка для хромовых покрытий необходима.

Ниже приводятся проверенные практикой рецепты химического хромирования.

Составы растворов для химического хромирования (г/л)

Фтористый хром — 14, лимоннокислый натрий — 7, уксусная кислота — 10 мл, гипофосфит натрия — 7	Температура раствора — 85. 90°С, рН — 8. 11, скорость наращивания — 1.0. 2.5 мкм/ч
Фтористый хром — 16, хлористый хром — 1, уксуснокислый натрий — 10, щавелевокислый натрий — 4.5, гипофосфит натрия- 10	Температура раствора — 75. 90°С, рН — 4. 6, скорость наращивания — 2. 2.5 мкм/ч
Фтористый хром — 17, хлористый хром — 1,2, лимоннокислый натрий — 8.5, гипофосфит натрия — 8.5	Температура раствора — 85. 90°С, рН — 8. 11, скорость наращивания — 1. 2.5 мкм/ч
Фтористый хром — 5. 10, хлористый хром — 5. 10, лимоннокислый натрий — 20. 30, пирофосфат натрия (замена гипофосфита натрия) — 50. 75	Температура раствора — 100°С, рН — 7.5. 9, скорость наращивания — 2. 2.5 мкм/ч

Бороникелирование

Пленка из этого двойного сплава обладает повышенной твердостью (особенно после термообработки), высокой температурой плавления, большой износоустойчивостью и значительной коррозионной стойкостью. Все это позволяет применять такое покрытие в различных ответственных самодельных конструкциях. Ниже приведены рецепты растворов, в которых осуществляют бороникелирование.

Составы растворов для химического бороникелирования (г/л)

Хлористый никель — 20, гидроксид натрия — 40, аммиак (25% раствор) — 11, борогидрид натрия — 0.7, этилендиамин (98% раствор) — 4.5	Температура раствора — 97°С, скорость наращивания — 10 мкм/ч
Сернокислый никель — 30, триэтилентетрамин — 0,9, гидроксйд натрия — 40, аммиак (25% раствор) — 13, борогидрид натрия — 1	Температура раствора — 97°С, скорость наращивания — 2.5 мкм/ч
Хлористый никель — 20, гидроксид натрия — 40, сегнетова соль — 65, аммиак (25% раствор) — 13, борогидрид натрия — 0.7	Температура раствора — 97°С, скорость наращивания — 1.5 мкм/ч
Едкий натр — 4. 40, метабисульфит калия — 1. 1.5, виннокислый калий-натрий — 30. 35, хлористый никель — 10. 30, этилендиамин (50% раствор) — 10. 30, борогидрид натрия — 0,6. 1.2	Температура раствора — 40. 60°С, скорость наращивания — до 30 мкм/ч

Растворы приготавливают так же, как для никелирования: сначала растворяют все, кроме борогидрида натрия, раствор нагревают и растворяют борогидрид натрия.

Борокобальтирование

Использование данного химического процесса позволяет получить пленку особо большой твердости. Ее используют для ремонта пар трения, где требуется повышенная износостойкость покрытия.

Составы растворов для борокобальтирования (г/л)

Хлористый кобальт — 20, гидроксид натрия — 40, лимоннокислый натрий — 100, этилендиамин — 60, хлористый аммоний — 10, борогидрид натрия — 1	Температура раствора — 60°С, рН — 14, скорость наращивания — 1.5. 2.5 мкм/ч
Уксуснокислый кобальт — 19, аммиак (25% раствор) — 250, виннокислый калий — 56, борогидрид натрия — 8.3	Температура раствора — 50°С, рН — 12.5, скорость наращивания — 3 мкм/ч
Сернокислый кобальт — 180, борная кислота — 25, диметилборазан — 37	Температура раствора — 18°С, рН — 4, скорость наращивания — 6 мкм/ч
Хлористый кобальт — 24, этилендиамин — 24, диметилборазан — 3.5	Температура раствора — 70°С, рН — 11, скорость наращивания — 1 мкм/ч

Раствор приготовляют так же, как и бороникелевые;

Кадмирование

В хозяйстве часто приходится применять крепежные детали покрытые кадмием. Особенно это касается деталей, которые эксплуатируются под открытым небом. Отмечено, что кадмиевые покрытия, полученные химическим путем, хорошо сцепляются с основным металлом даже без термообработки.

Ниже приведен хорошо зарекомендовавший себя раствор для химического кадмирования стальных деталей (г/л).

Хлористый кадмий — 50, этилендиамин — 100

Температура раствора — б5°С, рН — 6. 9, скорость наращивания — 4 мкм/ч

Внимание! Последним в растворе (после нагрева) растворяют этилендиамин.

С деталями должен контактировать кадмий (подвеска на кадмиевой проволоке, мелкие детали пересыпают порошковым кадмием)

Меднение

Химическое меднение чаще всего применяют при изготовлении печатных плат для радиоэлектроники, в гальванопластике, для металлизации пластмасс, для двойного покрытия одних металлов другими.

Составы растворов для меднения (г/л):

Сернокислая медь — 10, серная кислота — 10	Температура раствора — 15. 25°С, скорость наращивания — 10 мкм/ч
Виннокислый калий-натрий — 150, сернокислая медь — 30, едкий натр — 80	Температура раствора — 15. 25°С, скорость наращивания — 12 мкм/ч
Сернокислая медь — 10. 50, едкий натр — 10. 30, сегнетова соль 40. 70, формалин (40% раствор) — 15. 25	Температура раствора — 20°С, скорость наращивания — 10 мкм/ч
Сернокислая медь — 8. 50, серная кислота — 8. 50	Температура раствора — 20°С, скорость наращивания — 8 мкм/ч
Сернокислая медь — 63, виннокислый калий — 115, углекислый натрий — 143	Температура раствора — 20°С, скорость наращивания — 15 мкм/ч
Сернокислая медь — 80. 100, едкий натр — 80. 100, углекислый натрий — 25. 30, хлористый никель — 2. 4, сегнетова соль — 150. 180, формалин (40% раствор) — 30. 35	Температура раствора — 20°С, cкорость наращивания — 10 мкм/ч. Этот раствор позволяет получать пленки с небольшим содержанием никеля
Сернокислая медь — 25. 35, гидроксид натрия — 30. 40, углекислый натрий — 20. 30, трилон Б — 80. 90, формалин (40% раствор) — 20. 25, роданин — 0.003. 0.005, железосинеродистый калий (красная кровяная соль) — 0.1. 0.15	Температура раствора — 18. 25°С, скорость наращивания — 8 мкм/ч. Раствор отличается большой стабильностью работы по времени и позволяет получить толстые пленки меди.

Для улучшения сцепления пленки с основным металлом применяют термическую обработку такую же, как и для никеля.

Серебрение

Серебрение металлических поверхностей, пожалуй, самый популярный процесс для повторения в домашних условиях. Можно привести десятки примеров. Например, восстановление слоя серебра на мельхиоровых столовых приборах, серебрение самоваров и других предметов быта.

Сам процесс химического серебрения можно провести с помощью растворов и паст. Последнее предпочтительнее при обработке больших поверхностей (например, при серебрении самоваров или деталей крупных чеканных картин).

Состав растворов для серебрения (г/л):

Хлористое серебро — 7,5, железистосинеродистый калий — 120, углекислый калий — 80	Температура рабочего раствора — около 100°С. Время обработки — до получения нужной толщины слоя серебра
Хлористое серебро — 10, хлористый натрий — 20, кислый виннокислый калий — 20	Обработка — в кипящем растворе
Хлористое серебро — 20, железистосинеродистый калий — 100, углекислый калий — 100, аммиак (30% раствор) — 100, хлористый натрий — 40	Обработка — в кипящем растворе
Сначала готовится паста из хлористого серебра — 30 г, винной кислоты — 250 г, хлористого натрия — 1250, и все разводится водой до густоты сметаны. 10. 15 г пасты растворяют в 1 л кипящей воды	Обработка — в кипящем растворе

Детали завешивают в растворы для серебрения на цинковых проволочках (полосках).

Время обработки определяют визуально. Здесь необходимо отметить, что лучше серебрится латунь, нежели медь. На последнюю необходимо нанести довольно толстый слой серебра, чтобы темная медь не просвечивала через слой покрытия.

Растворы с солями серебра нельзя долго хранить, так как при этом могут образовываться взрывчатые компоненты. Это же касается всех жидких паст.

Составы паст для серебрения:

В 300 мл теплой воды растворяют 2г ляпис-карандаша (продается в аптеках, представляет собой смесь азотнокислого серебра и аминокислотного калия, взятых в соотношении 1:2 по массе). К полученному раствору понемногу добавляют 10% раствор хлористого натрия до прекращения выпадения осадка. Творожистый осадок хлорного серебра отфильтровывают и тщательно промывают в 5. 6 водах

В 100 мл воды растворяют 20г тио-сульфита натрия. В полученный раствор добавляют хлорное серебро до тех пор, пока оно не перестанет растворяться. Рас­твор фильтруют и добавляют в него зубной порошок до консистенции жидкой сметаны. Этой пастой с помощью ватного тампона натирают (серебрят) деталь

Ляпис-карандаш — 15, лимонная кислота (пищевая) — 55, хлористый аммоний — 30. Каждый компонент перед смешиванием растирают в порошок. Содержание компонентов — в % (по массе)

Хлористое серебро — 3, хлористый натрий — 3, углекислый натрий — 6, мел — 2. Содержание компонентов — в частях (по массе)

Хлористое серебро — 3, хлористый натрий — 8, виннокислый калий — 8, мел — 4. Содержание компонентов — в частях (по массе)

Азотнокислое серебро — 1, хлористый натрий — 2. Содержание компонентов — в частях (по массе)

Последние четыре пасты применяют следующим образом. Тонко измельченные компоненты смешивают. Мокрым тампоном, припудривая его сухой смесью химреактивов, натирают (серебрят) нужную деталь. Смесь все время добавляют, постоянно увлажняя тампон.

При серебрении алюминия и его сплавов детали сначала цинкуют, а затем уже покрывают серебром. Составы растворов для цинкатной обработки см. выше.

После цинкатной обработки детали можно серебрить в любом из вышеперечисленных растворов, однако лучшими считаются следующие растворы (г/л):

Азотнокислое серебро — 100, фтористый аммоний — 100	Температура раствора 20°С
Фтористое серебро — 100, азотнокислый аммоний — 100	Температура раствора — 20°С

Лужение

Химическое лужение поверхностей деталей применяют как антикоррозионное покрытие и как предварительный процесс (для алюминия и его сплавов) перед пай­кой мягкими припоями. Ниже приведены составы для лужения некоторых металлов.

Источник