Раствор для химического никелирования металлической поверхности

 

О П И С А. Н., И. Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ i i! 7I 2455

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.10.77 (21) 2533323/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.80. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.80 (51) М. Кл.е

С 23С 3/02

Государственный комитет (53) УДК 621.794.62 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

Ю. В. Прусов и В. С. Епифанова

Горьковский политехнический институт им. А. А. Жданова (71) Заявитель (54) РАСТВОР ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО НИКЕЛИРОВАНИЯ

МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ

25 — 30

10 — 12

7 — 10

0,002 — 0,003

10 — 20

Изобретение относится к области получения металлических покрытий, в частности к химическому никелированию металлической поверхности, и может быть использовано с целью защиты металлов от коррозии, а также защитно-декоративной целью.

Известно, что для получения достаточного сцепления покрытия с металлической основой необходима специальная предварительная подготовка поверхности, направленная на ее активирование.

Известен также раствор для химического никелирования металлической поверхности, в частности меди, содержащий соль никеля, гипофосфит натрия, комплексообразующий и буферирующий агенты (лимонную кислоту и хлористый аммоний), тиомочевину в качестве стабилизирующей добавки, который обеспечивает хорошую адгезию покрытия с основой без предварительной активации поверхности (1).

Однако нержавеющие стали в этом растворе могут удовлетворительно покрываться никелем только после специальной подготовки, устраняющей поверхностную окисную пленку (глубокое травление, катодный удар, катодное восстановление и др.).

Наиболее близким по составу к предложенному является раствор для химического никелирования металлической поверхности, содержащий соль никеля, гипофосфит натрия, натрий уксуснокислый, уксусную кислоту и тиомочевину (2).

Однако и такой раствор по отношению к

5 нержавеющим сталям имеет те же недостатки, что указанный ранее, т. е. для получения удовлетворительной адгезии покрытия к основе предварительную подготовку образцов осуществляют обезжириванием

10 окисью магния и .,;авлением в концентрированной соляной кислоте при 40 — 50 С.

После этого проводят активирование в стандартных растворах, содержащих хлориды олова и палладия.

15 Целью изобретения является повышение адгезии покрытия с нержавеющей сталью без ее предварительной активации.

Эта цель достигается тем, что предлагаемый раствор в отличие от известного дополнительно содержит мочевину при следующем соотношении компонентов, г/л:

Соль никеля 20 — 25 (сульфат никеля или хлористый никель)

Гипофосфит натрия

Натрий уксуснокислый

Уксусная кислота

Тиомочевина

30 Мочевина

712455 дения целесообразности выбранного предела готовятся также смеси с большим и меньшим содержанием мочевины: 5 и 25 г/л.

Каждым раствором обрабатывают 3 — 5 образцов из стали Х18Н9Т следующим образом. Образцы предварительно обезжиривают окисью магния и травят в концентрированной соляной кислоте при 40 — 50 С. 3атем, минуя операцию активирования, осуществляют никелирование.

Для оценки качества покрытий каждый образец взвешивают до покрытия, после покрытия, определяют привес образца после покрытия, толщину покрытия, вес образца после изгиба и вес отслоившегося металла.

Изгиб осуществляется на 180 вокруг оси

Я 1,6 мм.

Результаты экспериментов сведены в таблицу.

При введении мочевины в раствор химического никелирования потенциал покрываемой поверхности сдвигается в отрицательную сторону, способствуя тем самым протеканию реакции восстановления никеля. 5

Тиомочевина выполняет в растворе роль стабилизатора.

Для никелирования образцов готовят растворы, каждый из которых содержит, 10 г/л:

Сульфат никеля 25

Гипофосфит натрия 25

Натрий уксуснокислый 12

Уксусная кислота 10 15

Тиомочевина 0,003 отличающиеся друг от друга содержанием мочевины, равным в каждой смеси последовательно, г/л: 10, 15, 20. Для подтвержВес образца после изгиба,р,,г

Вес отслоившегося металла, г

Толщина покрытия, мкм

Концентрация мочевины, С, г/л

Вес образца после покpsrTHH, P, r

Вес образца до покрытия, р, г

Внешний

Привес образца, г

Образец, вид

Блестящий

0,0020

0,1558

0,0255

6,5

0,1578

0,1323

0,0303

0,0284

0,0319

0,0308

0,0323

0,0325

0,2350

0,0437

0,0419

Блестящий с темной полосой

0,0399

0,0247

0,0270

0,0024

0,1884

0,1742

0,1857

0,1718

10,1

6,3

0,1485

0,1495

80,00

160,00

11

З

Серый матовый

Из таблицы видно, что даже без предварительной активации адгезия никеля к поверхности была наилучшей при содержании мочевины 10 — 20 г/л. При содержании мочевины 25 г/л уже осаждается темное шероховатое покрытие, хотя адгезия высокая.

Наименьший вес отслоившегося металла получен при концентрациях мочевины 10, 15, 20 г/л соответственно 0,0003 — 0,0006 г.

Следовательно, добавка мочевины 10 в 30

20 г/л является оптимальной. При уменьшении концентрации мочевины до 5 г/л вес отслоившегося никеля увеличивается до

0,0023 г.

Изделия, обработанные раствором по изобретению, могут быть использованы во всех отраслях народного хозяйства, где применяются никелевые покрытия с защитными, декоративными или защитнодекоративными целями.

Формула изобретения

Раствор для химического никелирования металлической поверхности, содержащий соль никеля, гипофосфит натрия, натрий уксуснокислый, уксусную кислоту и тиомочевину, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения адгезии покрытия с нержавеющей сталью без ее предварительной активации, раствор дополнительно содержит мочевину при следующем соотношении компонентов, г/л:

Соль никеля 20 — 25

Гипофосфит натрия 25 — 30

Натрий уксуснокислый 10 — 12

Уксусная кислота 7 — 10

3

5

7

9

Без мочевины

0,20

0,26

1,00

2,00

5,00

10,00

15,00

20,00

40,00

0,1366

0,1263

0,1325

0,1333

0,1265

0,1304

0,1400

0,1530

0,1515

0,1675

0,1547

0,1644

0,1641

0,1588

0,1630

0,1635

0,1967

0,1934

7 7

7,2

8,1

7,8

8,2

8,3

8,3

10,1

10,6

0,1632

0,1517

0,1618

0,1613

0,1565

0,1627

0,1640

0,1961

0,1923

0,0043

0,0030

0,0026

0,0028

0,0023

0,0003

0,0005

0,0006

0,0011

712455

Составитель P. Ухлинова

Техред А. Камышникова

Корректор 3. Тарасова

Редактор 3. Ходакова

Заказ 2793/8 Изд. Мо 119 Тираж 1095 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Тиомочевина 0,002 — 0,003

Мочевина 10 — 20

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Епифанова В. С. и др. Оптимизация состава раствора прямого химического никелирования меди, — «Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология», 1977, 20, № 5, с. 773 †7.

2. ГОСТ 9047 — 75. Единая система защиты от коррозии и старения, покрытия ме5 таллические и неметаллические, операции технологических процессов получения покрытий.