ЭЛЕКТРОЛИТ И СПОСОБ НИКЕЛИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ Российский патент 2005 года по МПК C25D3/12 

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 сернокислый180-230Натрий сернокислый40-60Кислота борная23-28Натрий хлористый1-3Калий надсернокислый1-3Натрий фтористый1-3РН4-5Температура, °С40-50Плотность тока, А/дм²1-2

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 сульфаминовокислый300-340Кислота борная27-30Никель хлористый3,3-30Лаурилсульфат натрия0,1рН композиции3,5-4,2температура, °С28-60Плотность тока, А/дм²2-25

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)300-350Кислота борная (ГОСТ 18704-78)25-35Натрий фтористый (ГОСТ 4463-76)1,5-2,5Алкилсульфаты0,05-1,0рН композиции2,5-3,5температура, °С60-65Плотность тока, А/дм²0,3-9,0

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 сульфаминовокислый300-350Кислота борная25-35Натрий фтористый1,5-2,5Алкилсульфаты0,05-1,0рН композиции2,5-3,5Температура, °С60-65Плотность тока, А/дм²0,3-9,0

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 сульфаминовокислый300Кислота борная25Натрий фтористый1,5Алкилсульфаты0,05рН композиции2,5Температура, °С60Плотность тока, А/дм²0,3

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 сульфаминовокислый325Кислота борная30Натрий фтористый2,0Алкилсульфаты0,5рН композиции3,0Температура, °С62,5Плотность тока, А/дм²2,5

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 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 сульфаминовокислый350Кислота борная35Натрий фтористый2,5Алкилсульфаты1,0рН композиции3,5Температура, °С65Плотность тока, А/дм²9,0

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.

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.

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 сульфаминовокислый300-350Кислота борная25-35Натрий фтористый1,5-2,5Алкилсульфаты0,05-1,0рН электролита2,5-3,5