PL130075B1 - Bath for bright nickel plating - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest kapiel do niklowania z polyskiem zawierajaca w roztworze wodnym 120-150 g/dm3 siarczanu niklawego siedmiowodnego, 20-25 g/dm3 chlorku niklawego szesciowodnego, 30-35 g/dm3 kwasu borowego oraz 60-80 g/dm3 siarczanu magnezowego siedmiowodnego. Kapiel przeznaczona jest do uzyskania blyszczacych powlok niklowych, odznaczajacych sie duza plastycznoscia.W procesach niklowania szerokie zastosowanie znalazly kapiele siarczanowe typu Watts'a, które zawieraja siarczan niklawy w ilosci 225-375 g/dm3, chlorek niklawy w ilosci 15-30 g/dm3 oraz kwas borowy w ilosci 20-40 g/l. Siarczan niklawy stanowi w nich glówne zródlo niklu. Im wieksze jest jego stezenie, tym wieksza mozna stosowac gestosc pradu. Chlorek niklawy zwieksza przewodnictwo kapieli i ulatwia rozpuszczanie sie w niej niklowej anody. Kwas borowy ulatwia utrzymanie wymaganego pH wynoszacego od 1,5 do 4,5, a ponadto przyczynia sie do uzyskania powlok bardziej gladkich i plastycznych. Do kapieli typu Watts'a dodaje sie niekie¬ dy sole metali alkalicznych, które zwiekszaja przewodnictwo elektrolitu, stabilizuja obszar przykatodowy, utrud¬ niaja tworzenie sie koloidów, jak równiez ulatwiaja rozpuszczanie sie anod niklowych. Ponadto dodaje sie sole magnezowe, gdyz kation ten zwieksza miekkosc powloki niklowej. Kapiel zawiera zazwyczaj dodatki zwilzajace i antipittingowe, którymi sa z reguly anionowe srodki powierzchniowo -czynne.Tego rodzaju kapiele pozwalaja uzyskac powloki matowe, majace wspólczesnie coraz mniejsze znaczenie.Powloki z polyskiem, jednakze nie lustrzanym, mozna uzyskac przez wprowadzenie do kapieli substancji wyblyszczajacych. Istnieja dwa rodzaje tych substancji.Do pierwszego z nich naleza sulfonowe pochodne nienasyconych zwiazków organicznych, miedzy innymi sacharyna. Zwiazki te sa adsorbowane na katodzie i podlegaja tam redukcji, przy czym pewna ilosc siarki jest wprowadzona do powloki niklowej. Powstaje powloka polyskujaca, przy czym jest ona na ogól mniej plastyczna niz powloka uzyskana z analogicznej kapieli nie zawierajacej dodatku wyblyszczajacego.Do drugiego rodzaju substancji wyblyszczajacych naleza nienasycone zwiazki organiczne, które - z nielicz¬ nymi wyjatkami, do których nalezy kumaryna - musza byc stosowane zawsze wraz z wyblyszczaczami pierwsze¬ go rodzaju. Sa nimi rozpuszczalne w kapieli zwiazki organiczne zawierajace grupy nienasycone, na przyklad formaldehyd, wyzej wspomniana kumaryna, butylenodiol, ponadto pirymidyna, piryzole, imidazole, etylenocyja- nohydryna itp. Podobna role spelniaja niektóre kationy, np. selenu i kadmu.Przez wprowadzenie do kapieli wyblyszczaczy zarówno pierwszego, jak i drugiego rodzau mozna niekiedy uzyskiwac polysk lustrzany. Z praktyki jednak wiadomo, ze dodatki te wplywaja nie tylko na zakres polysku.2 130 075 ale w znacznym stopniu równiez na naprezenia wewnetrzne wystepujace w powloce. Przez dobór zestawu sub¬ stancji blaskotwórczych mozna wplywac na takie wlasciwosci jak twardosc i plastycznosc powloki, jej odpór- nosc na zginanie i rozciaganie, a ponadto na wydajnosc katodowa kapieli, jej odpornosc na zanieczyszczenia itp.Uzyskiwane efekty zaleza od skladu jakosciowego i ilosciowego kompozycji blaskotwórczej. Niewielkie zmiany jakosciowe i ilosciowe w takiej kompozycji powoduja niekiedy znaczne zmiany w pracy kapieli i jakosci powloki.Stad tez znanych juz jest bardzo wiele zestawów substancji blaskotwórczych dopasowanych odpowiednio do podstawowej kapieli galwanicznej i zadanych wlasciwosci |xwloki niklowej.Do niklowania przy duzych gestosciach pradu uzywa sie kapieli amidosulfonowych (sulfaminowych).Kapiele te maja sklad podobny do siarczanowych kapieli, typu Watts'a, z ta róznica, ze zamiast siarczanu niklawe- go stosuje sie w nich sulfaminian niklawy. Wada tych kapieli jest wysoka cena amidosulfonianu niklawego. Do kapieli amidosulfonowych stosuje sie równiez substancje wyblyszczajace, które dobiera sie sposród wyzej opisa¬ nych zwiazków pierwszego i drugiego rodzaju. Równiez; w tym przypadku do doboru jakosciowego i ilosciowego substancji wyblyszczajacych zaleza w znacznej mierze wlasciwosci uzyskiwanej powloki niklowej.Zadaniem wynalazku jest opracowanie kapieli do niklowania, która przy stosunkowo niskiej cenie jej skladników pozwalalaby na uzyskiwanie powlok niklowych z polyskiem, odznaczajacych sie duza szczelnoscia, plastycznoscia i przyczepnoscia do podloza.Wedlug wynalazku zadanie to rozwiazano w ten sposób, ze kapiel wymienionego na wstepie rodzaju, jako substancje powodujace polysk, przyczepnosc i plastycznosc powloki niklowej zawiera równoczesnie 115-125 g/dm3 amidosulfonianu niklawego, 0,4-0,6 g/dm3 kumaryny oraz 1,0-1,5 g/dm3 sacharyny. Tego rodza¬ ju kapiel pracuje dobrze przy temperaturze 45-55°C, gestosci praciu 0,5*40 A/dm2 i pH 4,0 do 5,0.Przez skojarzenie w kapieli siarczanowej wedlug wynalazku dwóch znanych substancji powodujacych po¬ lysk, a mianowicie sacharyny i kumaryny oraz przez równoczesne wprowadzenie do tej siarczanowej kapieli amidosulfonianu niklawego uzyskano szereg korzysci, które dotad trudno bylo osiagnac równoczesnie. Kapiel wedlug wynalazku daje bowiem powloki blyszczace, dobrze przylegajace do podloza i o duzej plastycznosci.Mozna przy tym prowadzic proces niklowania przy gestosci pradu, która jest trzykrotnie wieksza niz w przypad¬ ku siarczanowej kapieli o takiej samej zawartosci kationu niklawego. Nieoczekiwanie okazalo sie przy tym, ze mimo stosowania duzych gestosci pradu uzyskuje sie powloki bardzo szczelne. Dla osiagniecia szczelnosci powloka z kapieli wedlug wynalazku moze byc trzykrotnie ciensza niz powloka otrzymana z kapieli siarczano¬ wej o analogicznej zawartosci niklu i tych samych wyblyszczaczach przy trzykrotnie nizszej gestosci pradu.Ponadto kapiel jest mniej wrazliwa na zanieczyszczenia metaliczne i organiczne i ma lepsza wglebnosc. W zasa¬ dzie nie wymaga ona dodatków zwilzajacych.Kapiel wedlug wynalazku szczególnie dobrze nadaje sie do niklowania przedmiotów malych o skompliko¬ wanych ksztaltach. Moze byc ona zarówno stosowana do niklowania w kielichach, jak i w bebnach.Przyklad. Sporzadzono kapiel do niklowania zawierajaca w roztworze wodnym 140 j/dm3 siedmio- wodnego siarczanu niklawego, 23 g/dm3 szesciowodnego chlorku niklawego, 33 g/dm3 kwasu borowego, 70 g/dm3 siedmiowodnego siarczanu magnezowego, 120 g/dm3 amidosulfonianu niklawego Ni/NH2S03/2, 0,5 g/dm3 kumaryny i 1,3 g/dm3 sacharyny; pH kapieli nastawiono na wartosc 4,5. Za pomoca tej kapieli niklowano w kielichach przy temperaturze 50°C drobne stalowe czesci skladowe urzadzen elektrotechnicznych az do uzyskania powloki o grubosci 10 /xm. Czesci te po poniklowaniu poddawano dalszej obróbce mechanicznej polegajacej na gieciu i tloczeniu. Po tej obróbce nie wykazywaly one zluszczen ani spekan powloki niklowej, która wykazywala wysoki polysk. Przeprowadzono badania odpornosci na korozje w komorze,w której przy temperaturze 25°C rozpylano 3% wodny roztwór chlorku sodu w ciagu 24 godzin. W tych warunkach uzyskana powloka nie wykazala jakichkolwiek zmian. Kapiel mogla pracowac przy gestosci pradu do 40 A/dm3.Dla porównania sporzadzono kapiel siarczanowa zawierajaca w roztworze wodnym 274 d/dm3 siedmiowod¬ nego siarczanu niklawego, 23 g/dm3 szesciowodnego chlorku niklawego, 33 g/dm3 kwasu borowego, 70 g/dm3 siarczanu magnezu, 0,5 g/dm3 kumaryny i 1,3 g/dm3 sacharyny. Niklowanie takich samych czesci stalowych jak wyzej prowadzono w analogicznych warunkach. Uzyskana powloka o grubosci 10/im okazala sie nieszczelna.Dopiero powloka o grubosci 35/im wykazala szczelnosc porównywalna ze szczelnoscia powloki otrzymanej w kapieli z dodatkiem amidosulfonianu niklu. Kapiel kontrolna mogla pracowac przy gestosci pradu do 8 A/dm2.Zastrzezenie patentowe Kapiel do niklowania z polyskiem zawieraaca w roztworze wodnym 120-150 g/dm3 siarczanu niklawego siedmiowodnego, 20-25 g/dm3 chlorku niklawego szesciowodnego, 30-35 g/dm3 kwasu borowego oraz 60-80 g/dm3 siarczanu magnezowego siedmiowodnego, znamienna tym, ze jako substancje powodujace polysk i plastycznosc powlok niklowych zawiera równoczesnie 115-125 g/dm3 amidosulfonianu niklawego, 0,4-0,6 g/dm3 kumaryny oraz 1A1,5 g/dm3 sacharyny.PracowniaPoligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Kapiel do niklowania z polyskiem zawieraaca w roztworze wodnym 120-150 g/dm3 siarczanu niklawego siedmiowodnego, 20-25 g/dm3 chlorku niklawego szesciowodnego, 30-35 g/dm3 kwasu borowego oraz 60-80 g/dm3 siarczanu magnezowego siedmiowodnego, znamienna tym, ze jako substancje powodujace polysk i plastycznosc powlok niklowych zawiera równoczesnie 115-125 g/dm3 amidosulfonianu niklawego, 0,4-0,6 g/dm3 kumaryny oraz 1A1,5 g/dm3 sacharyny. PracowniaPoligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. Cena 100 zl PL