Электролит и способ никелирования изделий из алюминия и его сплавов

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2259429:

ОАО "НИИ Приборостроения им. В.В. Тихомирова" (RU)

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в радиотехнической промышленности, приборостроении, авиационной промышленности и в других областях народного хозяйства для антикоррозионной защиты алюминия и его сплавов и придания им специальных свойств. Электролит содержит, г/л: никель сульфаминовокислый 300-350, кислота борная 25-35, натрий фтористый 1,5-2,5, алкилсульфаты 0,05-1,0, рН электролита 2,5-3,5. Способ включает обезжиривание органическим растворителем, травление, промывку в горячей проточной воде, промывку в холодной проточной воде, осветление, промывку в холодной проточной воде, нанесение никелевого покрытия из электролита, приведенного выше, при температуре 60-65°С, плотности тока 0,3-9,0 А/дм², промывку в горячей проточной воде, промывку в холодной проточной воде, сушку. Технический результат: получение пластичных осадков никеля непосредственно на алюминии и его сплавах. 2 н.п. ф-лы.

Изобретение относится к электролитам и способам никелирования изделий из алюминия и его сплавов. Оно может быть использовано в радиотехнической промышленности, приборостроении, авиационной промышленности и в других областях народного хозяйства для антикоррозионной защиты алюминия и его сплавов и придания им специальных свойств.

В современной технике известен электролит никелирования для антикоррозионной защиты алюминиевых сплавов [ОСТ 107.460092.001-86 "Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Типовые технологические процессы], состоящий из г/л:

Никель сернокислый	180-230
Натрий сернокислый	40-60
Кислота борная	23-28
Натрий хлористый	1-3
Калий надсернокислый	1-3
Натрий фтористый	1-3
РН	4-5
Температура, °С	40-50
Плотность тока, А/дм²	1-2

Способ нанесения никелевого покрытия включает в себя следующие операции: обезжиривание органическим растворителем, травление в растворе щелочи, промывку в горячей проточной воде, промывку в холодной проточной воде, осветление в растворе азотной кислоты, промывку в холодной проточной воде, цинкатную обработку или предварительное никелирование, промывку в холодной проточной воде, электрохимическое никелирование, промывку в горячей проточной воде, промывку в холодной проточной воде, сушку.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому электролиту никелирования ["Гальванопластика" Г.А.Садаков, Москва, "Машиностроение", 1987 г., стр. 78] является электролит на основе сульфаминовокислого никеля при следующем соотношении компонентов:

Никель сульфаминовокислый	300-340
Кислота борная	27-30
Никель хлористый	3,3-30
Лаурилсульфат натрия	0,1
рН композиции	3,5-4,2
температура, °С	28-60
Плотность тока, А/дм²	2-25

Никелевое покрытие на алюминий и его сплавы наносится по подслою меди, по анодной пленке, по цинкатной пленке, после катодного активирования в 10%-ном растворе фтористоводородной кислоты.

Недостатком известных электролитов и способа никелирования изделий из алюминия и его сплавов является невозможность нанесения никелевого покрытия непосредственно на алюминий и его сплавы.

Технической задачей изобретения является создание электролита и способа никелирования изделий из алюминия и его сплавов для получения пластичных осадков никеля непосредственно на алюминии и его сплавах.

Решение задачи достигается тем, что электролит для никелирования алюминия и его сплавов состоит из никеля сульфаминовокислого, борной кислоты, поверхностно-активного вещества. Новыми признаками заявляемого электролита является содержание в нем фторидов при следующем соотношении компонентов, г/л:

Никель сульфаминовокислый (ТУ 6-09-2350-78)	300-350
Кислота борная (ГОСТ 18704-78)	25-35
Натрий фтористый (ГОСТ 4463-76)	1,5-2,5
Алкилсульфаты	0,05-1,0
рН композиции	2,5-3,5
температура, °С	60-65
Плотность тока, А/дм²	0,3-9,0

Способ нанесения никелевого покрытия на алюминий и его сплавы основан на обезжиривании органическим растворителем, травлении, промывке в горячей проточной воде, промывке в холодной проточной воде, осветлении, промывке в холодной проточной воде, электрохимическом нанесении никелевого покрытия, промывке в горячей проточной воде, промывке в холодной проточной воде, сушке. Новизна предлагаемого способа нанесения никелевого покрытия на алюминий и его сплавы состоит в том, что нанесение электрохимического никелевого покрытия производят из электролита состава, г/л:

Никель сульфаминовокислый	300-350
Кислота борная	25-35
Натрий фтористый	1,5-2,5
Алкилсульфаты	0,05-1,0
рН композиции	2,5-3,5
Температура, °С	60-65
Плотность тока, А/дм²	0,3-9,0

Алкилсульфаты - это анионные ПАВ, общая формула ROSO₃M, где R - первичный или вторичный одновалентный насыщенный алифатический радикал, к которым относятся, например, метил, этил, пропил, изопропил и т.д.; М - Na, К, NH₄ (Химическая энциклопедия, Москва, изд. Сов. энциклопедия, 1983 г., стр. 24).

Пример 1.

Проводили нанесение никелевого покрытия на алюминиевый сплав АМЦ по следующей технологии:

1. Подготовка поверхности сплава АМЦ:

- обезжиривание в органическом растворителе, например, спирто-бензиновой смесью;

- травление в растворе, например, NaOH - (50...100) г/л;

- промывка в горячей проточной воде;

- промывка в холодной проточной воде;

- осветление в растворе, например, HNO₃ - (300...400) г/л;

- промывка в холодной проточной воде.

2. Нанесение никелевого покрытия из электролита состава, г/л:

Никель сульфаминовокислый	300
Кислота борная	25
Натрий фтористый	1,5
Алкилсульфаты	0,05
рН композиции	2,5
Температура, °С	60
Плотность тока, А/дм²	0,3

3. Промывка в проточной горячей воде.

4. Промывка в холодной проточной воде.

5. Сушка.

Покрытие на алюминиевом сплаве АМЦ ровное, сплошное. Питтингов, вздутий и отслаиваний не наблюдается. Покрытие малонапряженное, после деформации отслаивания покрытия не обнаружено.

Пример 2.

Проводили нанесение никелевого покрытия на алюминиевый сплав АМГ по следующей технологии:

1. Подготовка поверхности сплава пример 1.

2. Нанесение никелевого покрытия из электролита состава, г/л:

Никель сульфаминовокислый	325
Кислота борная	30
Натрий фтористый	2,0
Алкилсульфаты	0,5
рН композиции	3,0
Температура, °С	62,5
Плотность тока, А/дм²	2,5

3. Промывка в проточной горячей воде.

4. Промывка в холодной проточной воде.

5. Сушка.

Пример 3.

Проводили нанесение никелевого покрытия на алюминиевый сплав Д-16 по следующей технологии:

1. Подготовка поверхности пример 1.

2. Нанесение никелевого покрытия из электролита состава, г/л:

Никель сульфаминовокислый	350
Кислота борная	35
Натрий фтористый	2,5
Алкилсульфаты	1,0
рН композиции	3,5
Температура, °С	65
Плотность тока, А/дм²	9,0

3. Промывка в проточной горячей воде.

4. Промывка в холодной проточной воде.

5. Сушка.

1. Электролит для никелирования изделий из алюминия и его сплавов, включающий никель сульфаминовокислый, борную кислоту, поверхностно-активное вещество, отличающийся тем, что он дополнительно содержит фтористый натрий, а в качестве поверхностно-активного вещества - алкилсульфаты, при следующем соотношении компонентов, г/л:

Никель сульфаминовокислый	300-350
Кислота борная	25-35
Натрий фтористый	1,5-2,5
Алкилсульфаты	0,05-1,0
рН электролита	2,5-3,5

2. Способ никелирования изделий из алюминия и его сплавов, включающий обезжиривание органическим растворителем, травление, промывку в горячей проточной воде, промывку в холодной проточной воде, осветление, промывку в холодной проточной воде, электрохимическое нанесение никелевого покрытия, промывку в горячей проточной воде, промывку в холодной проточной воде, сушку, отличающийся тем, что нанесение электрохимического никелевого покрытия производят из электролита по п.1 при температуре 60-65°С и плотности тока 0,3-9,0 А/дм².

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам нанесения износостойких карбидохромовых покрытий, и может быть использовано для защиты поверхности изделий из титана и его сплавов от воздействия агрессивных сред, абразивного износа и высоких температур.

Низкоконцентрированный электролит никелирования // 2248414

Изобретение относится к области электрохимии, в частности к электрохимическому нанесению блестящих никелевых покрытий. .

Электролит для никелирования титана и его сплавов // 2230138

Изобретение относится к области нанесения металлических покрытий, в частности никелевых, гальваническим способом на изделия из титана и его сплавов типа ВТ 3-1, ВТ9 и может быть использовано в авиационной промышленности и др.

Низкоконцентрированный электролит блестящего никелирования // 2213810

Изобретение относится к области электрохимии, в частности к электрохимическому нанесению блестящих никелевых покрытии. .

Способ нанесения защитно-декоративного покрытия // 2202654

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано при нанесении защитно-декоративных никелевых покрытий на различные металлические поверхности.

Способ кондиционирования наружной поверхности элемента изложницы для непрерывного литья металлов, изготовленного из меди или медного сплава // 2177857

Электролит для нанесения никелевого покрытия // 2176688

Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к нанесению никелевых покрытий, и может найти применение в различных отраслях промышленности для увеличения срока службы и долговечности деталей машин и оборудования.

Электролит никелирования // 2172797

Изобретение относится к электрохимии, в частности к электролитам для получения никелевых покрытий. .

Электролит "виктория" // 2143502

Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к нанесению защитно-декоративных никелевых покрытий, обеспечивающих высокую коррозионную стойкость машин, аппаратов, приборов в жестких условиях эксплуатации в различных отраслях промышленности.

Способ получения электролита для осаждения металлического никеля (варианты) // 2132889

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к электролитическому осаждению никелевых покрытий. .

Способ и установка для гальванического осаждения никеля, кобальта, сплавов никеля или сплавов кобальта с использованием периодических импульсов тока // 2281990

Кислый электролит и способ электролитического нанесения сатинированных никелевых покрытий // 2311497

Способ электролитического осаждения кобальта // 2340709

Изобретение относится к гальваностегии и может быть использовано для получения кобальта электролитическим способом, а также может найти применение в областях техники, в которых предъявляются требования высокой коррозионной стойкости, твердости и магнитных свойств

Способ нанесения гальванических покрытий никелем // 2354756

Изобретение относится к области гальваностегии

Способ электролитического никелирования // 2431000

Изобретение относится к области гальваностегии, а именно: к процессам нанесения никелевого покрытия на поверхность металлического изделия

Способ нанесения никелевого покрытия на стальные и медные детали в электролите никелирования // 2489525

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве щелочных никель-кадмиевых аккумуляторов

Способ нанесения никель-боридного покрытия на изделия из металлов // 2506343

Изобретение относится к технологии металлизации поверхности, а именно к способу нанесения никель-боридного покрытия на изделия из металлов методом автокаталитического осаждения из щелочного раствора. Раствор содержит следующие компоненты, мас.%: хлорид никеля 0,35-0,63, борогидрид натрия 0,025-0,105, вольфрамат свинца 0,0018-0,0054, этилендиамин 20,0-28,0, гидроксид натрия до получения величины pН от 10,0 до 14,0, деминерализованная вода остальное. Перед осаждением покрытия на обрабатываемую деталь подают ток с плотностью 0,027±0,005 А/см2. В частных случаях осуществления изобретения ток подают в течение 5-60 сек, а концентрацию раствора и его температуру подбирают с обеспечением скорости осаждения покрытия от 10 до 12 мкм/час. Получается механически прочное, с хорошей адгезией, а также стойкое к истиранию блестящее покрытие на основе никеля. 2 з.п. ф-лы.

Способ формирования жаростойких покрытий на основе алюминида никеля (nia1) // 2507310

Изобретение относится к нанесению покрытий и может быть использовано при получении жаростойких и антифрикционных покрытий на детали из углеродистых и легированных сталей, работающих в условиях повышенных температур до 1600°C и сухого трения. Покрытие формируют на стальных деталях путем нанесения алюминиевого слоя жидкофазным способом и проведение диффузионного отжига. Перед нанесением алюминиевого слоя стальную деталь никелируют, после чего наносят алюминиевый слой из расплава технически чистого алюминия при температуре 800-850°C в течение 3-4 с и проводят диффузионный отжиг при температуре 950-1100°C в течение 6-10 часов. Способ позволяет повысить производительность и снизить стоимость нанесения покрытия. 1 пр.

Электролит на водной основе для никелирования изделий из стали, алюминия, титана, меди и их сплавов // 2543584

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в авиационной промышленности, машиностроении и судостроении для увеличения коррозионной стойкости, паяемости и износостойкости деталей и узлов элементов систем управления, комбинированных конструкций из титана и алюминия. Электролит на водной основе содержит, г/л: никель сернокислый 35,0-55,0; ацетат натрия 25,0-30,0; уксусную кислоту 4,5-5,0 мл/л; натрий лаурилсульфат 0,1-1,0. В результате использования электролита получены высокотехнологичные сплошные никелевые покрытия на стали, алюминии, титане, меди и их сплавах с высокой адгезией, микротвердостью и коррозионной стойкостью покрытия без предварительной цинкатной - для алюминия или гидридной - для титана обработки. 3 табл., 8 ил., 1 пр.

Способ получения композиционного металлокерамического покрытия на вентильных металлах и их сплавах // 2543659

Изобретение относится к области электролитического нанесения покрытий с помощью химических реакций на поверхности, например, формирования преобразованных слоев, а именно к процессам микроплазменного оксидирования вентильных металлов и может быть использовано для получения функциональных покрытий, в том числе электропроводных покрытий в электронике и микроэлектронике. Способ получения композиционного металлокерамического покрытия на подложке из вентильного металла или его сплава, преимущественно на подложке, выполненной из алюминия, магния, титана, циркония или их сплавов, включает три этапа. На первом этапе осуществляют формирование на подложке тонкого керамического подслоя толщиной от 7 до 12 мкм. На втором этапе осуществляют формирование на полученном подслое пористого керамического слоя требуемой толщины, состоящего преимущественно из оксидов материала основы и дополнительно из оксидов меди и/или никеля. На третьем этапе выполняют операцию восстановления меди и/или никеля до металла из их соединений для формирования в пористом керамическом слое, полученном на втором этапе, металлической фазы. Получается композиционное металлокерамическое покрытие, обладающее поверхностной электропроводностью. 10 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 пр.