ИТС 36-2017 Обработка поверхностей металлов и пластмасс с использованием электролитических или химических процессов
2.3.8 Никелирование
Составы и экологическая опасность некоторых известных электролитов матового никелирования приведены в таблице 2.22, блестящего и сульфаматного никелирования - в таблице 2.23. Присутствие в электролитах никелирования катионов щелочных металлов приводит к снижению их стабильности, что частично может свести на нет их экологическое преимущество.
Таблица 2.22 - Составы электролитов матового никелирования, их экологическая опасность и режимы осаждения
Компоненты электролитов и режим | Номер и состав электролита, г/л | |||||
1 (на ЦАМ) | 2 | 3 (на AI) | 4 | 5 | 6 | |
| 90-120 | 150-200 | 180-220 | - | 300-350 | 240 |
| - | - | - | 200-250 | 45-60 | 30 |
NaCI | - | 10-15 | 1,5-2,5 | - | - | - |
| 15-20 | 25-30 | 25-40 | - | 30-40 | - |
| - | 40-50 | 40-60 | - | - | - |
| - | 50-60 | - | - | - | - |
ЭКОМЕТ-Н4 | 110-140 | - | - | - | - | - |
ЭКОМЕТ-Н1А | 1,0-1,5 | - | - | - | - | - |
| - | - | 1-3 | - | - | - |
| - | - | 1,5-2,5 | - | - | - |
HCI | - | - | - | 50-100 | - | - |
Янтарная кислота | - | - | - | - | - | 30 |
Лаурилсульфат натрия | - | - | - | - | - | 0,05-0,1 |
pН | - | 5,0-5,5 | 4,0-5,5 | - | 1,5-4,5 | 2,5-3,5 |
Температура, °С | 25-35 | 20-30 | 20-45 | 15-30 | 45-65 | 50-60 |
Плотность тока, А/дм | 1-3 | 0,5-2,0 | 1-2 | 1,5-5,0 | 2,5-10 | 5-30 |
Экологическая опасность электролита |
|
|
|
|
|
|
(NaF)
Таблица 2.23 - Составы электролитов блестящего и сульфаматного никелирования, их экологическая опасность и режимы осаждения
Компоненты электролитов и режим | Номер и состав электролита, г/л | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| 120-180 | 250-300 | 250-300 | 200-250 | 250-300 | 280-320 | 230-320 | - | - |
| - | - | - | - | - | - | - | 300-800 | 300-400 |
| - | - | 50-60 | 40-60 | 50-60 | 50-55 | 30-60 | 12-15 | 12-15 |
| 30-40 | 25-40 | 30-40 | 25-35 | 25-40 | 35-40 | 30-40 | 30-40 | 25-40 |
NaCI | - | 10-15 | - | - | - | - | - | - | - |
| 20-25 | - | - | - | - | - | - | - | - |
Барбитуровая кислота | 0,03-0,09 | - | - | - | - | - | - | - | - |
1,4-Бутиндиол (100%) | 0,3-0,5 | 0,2-0,5 | 0,15-0,30 | - | - | - | 0,027-0,135 | - | - |
Сахарин | 0,8-1,2 | - | 1,5-2,0 | - | - | - | 0,3-2,0 | 0,25-0,5 | 0,5-1,5 |
Хлорамин Б | - | 2,0-2,5 | - | - | - | - | - | - | - |
Формальдегид | - | 0,5-1,2 | - | - | - | - | - | - | - |
RADO-57M | - | - | - | - | - | 3-6 | - | - | - |
RADO-2 | - | - | - | - | - | 2-3 | - | - | - |
RADO-1 | - | - | - | - | - | 0,5-1,0 | - | - | - |
Фталимид | - | - | 0,08-0,12 | - | - | - | - | - | - |
"Прогресс" | - | 0,1-0,2 | - | - | - | - | - | - | - |
ЦКН-11 | - | - | - | 15-20 | - | - | - | - | - |
ЦКН-12 | - | - | - | 0,5-1,5 | - | - | - | - | - |
ЦКН-14 | - | - | - | 2-10 | - | - | - | - | - |
ЭКОМЕТ-Н1 а | - | - | - | - | 1,5-2,0 | - | - | - | - |
ЭКОМЕТ-Н1 б | - | - | - | - | 5-10 | - | - | - | - |
Limeda НИБ-3, мл/л | - | - | - | - | - | - | 6-12 | - | - |
Limeda НИБ-12, мл/л | - | - | - | - | - | - | 0,003-0,015 | - | - |
рН | 3,5-5,8 | 4,5-5,5 | 4,0-4,8 | 3,8-4,5 | 3,5-5,5 | 4,2-4,8 | 3-5 | 3,6-4,5 | 3,0-4,2 |
Температура, °С | 20-60 | 40-50 | 50-65 | 45-65 | 50-60 | 50-60 | 50-60 | 50-60 | 50-60 |
Плотность тока, А/дм | 0,5-1,0 | 0,8-3,5 | 2-6 | 1-6 | 3-8 | 0,2-8,0 | 2-7 | 5-12 | 3-20 |
Экологическая опасность электролита |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сульфаматные электролиты никелирования содержат соль никеля сульфаминовой кислоты 
, хлорид никеля 
, борную кислоту 
, рН 3,6-4,5 (корректируют сульфаминовой кислотой). Растворимость сульфамата никеля значительно выше, чем сульфата, поэтому сульфаматные электролиты обычно более концентрированные по металлу и, следовательно, позволяют осаждать никель при более высоких плотностях тока. Рабочий интервал катодных плотностей тока составляет от 3 до 20 А/дм (зависит от концентрации солей никеля, рН, температуры, интенсивности перемешивания раствора). Выход по току - около 98%-99%.
Сульфаматные электролиты имеют лучшие буферные свойства, чем сульфатно-хлоридные с борной кислотой, но по склонности к образованию питтинга они не имеют преимуществ перед другими электролитами и антипиттинговые добавки обязательно входят в их состав.
Осадки никеля, полученные из сульфаматных электролитов, отличаются от осадков из сульфатно-хлоридных электролитов низкими внутренними напряжениями, а также высокой твердостью (2,3-2,5 ГПа) и высоким электрическим сопротивлением.
Благодаря низким внутренним напряжениям никелевые покрытия из сульфаматных электролитов применяют в гальванопластике для нанесения толстых осадков.
Повышенное электрическое сопротивление (8,6 мкОм/см против 7 мкОм/см для металлургического никеля) обусловлено большим количеством посторонних включений: водорода, кислорода, азота и серы.
Сульфаматные электролиты применяют также для никелирования стальных деталей, подвергающихся при эксплуатации ударным нагрузкам; в электролитическом формовании при изготовлении емкостей для хранения низкотемпературных жидкостей, а также для изготовления деталей аппаратов авиакосмической техники.
Экологическая опасность электролитов никелирования определяется исключительно концентрацией ионов никеля. Органические добавки присутствуют в электролитах никелирования в малых концентрациях, поэтому практически не оказывают влияние на экологическую опасность растворов.
Таким образом, с точки зрения снижения экологической опасности технологии никелирования целесообразно использовать электролиты с меньшей концентрацией никеля.