Способ химического никелирования алюминия и его сплавов Советский патент 1992 года по МПК C23C18/34 

Изобретение относится к области осаждения покрытий, в частности к способу химического никелирования алюминия и его сплавов и может быть использовано в различных отраслях промышленности в тделях защиты от коррозии паяемых деталей, работающих в жестких климатических условиях. Цель изобретения - повышение защитных свойств покрытий за счет снижения пористости.

Способ химического никелирования алюминия и его сплавов включает предварительное осаждение слоя никеля в гипофосфитном растворе толщиной 1-3 мкм, промежуточную химическую обработку в течение 0,5-2,0 мин при температуре 18-25°С в растворе, имеющем состав (г/л)соль никеля (по металлу)3-20

кислота неорганическая50-1000

фторид щелочного металла 3-15 гидрохинон0,05-0,5

окончательное осаждение никелевого покрытия в гипофосфитном растворе.

Раствор промежуточной химической обработки готовят следующим образом Сна- ч ала отдельно раств Оряю т необходимые количества соли никеля (например, никель хлористый или никель сернокислый) и фторида щелочного металла (калий фтористый, аммоний фтористый и др.). Растворенные соли затем смешивают с предварителШэ приготовленным раствором неорганической кислоты (например, серной или фосфорной). В полученный раствор вводят расчетное количество гидрохинона (ГОСТ 19627-74), доводят раствор до необходимого объема и тщательно перемешивают.

Предлагаемый способ осуществляют в следующей последовательности.

Образцы из алюминия марки АО и его сплавов марки АМгб и Д16 в виде пластин размером 100x50x2 мм тщательно обезжиXJ

&

ы

СП

ривают в органическом растворителе (например, бензине или тетрахлорэтилене) или с помощью технических моющих средств (препараты ТМС-31 и др). Затем проводят химическое обезжиривание в растворе на основе тринатрийфосфата и кальцинированной соды. После промывок в горячей и холодной воде производят травление образцов в растворе гидроокиси натрия (100 г/л) при температуре 45-80°С в течение 0.5- 2,0 мин и снятие с них травильного Шлама в азотной кислоте (300 г/л) п ри температуре 18-25°С в течение 0,5-2,0 мин.

Промытые образцы подвергают операции предварительной подготовки поверхности, заключающейся в цинкатной обработке или контактном никелирований.

Для цинкатной обработки используют раствор следующего состава: г/л

цинка окись (по металлу)80

натрий гидроокись500

железо хлорное2

калий-натрий виннокислый 8 натрий азотнокислый1

Время обработки 20-40 с при температуре 15-30°С.

Контактное никелирование осуществляют при температуре 18-25°С в течение 0.5-2,0 мин в растворе, имеющем состав, г/л: никель хлористый500

кислота фтористоводородная 10 кислота борная30

После предварительной подготовки поверхности образцы подвергают химическому никелированию в любом из известных растворов, содержащих в качестве восстановителя гипофосфит, например, в растворе следующего состава, г/л:

никель хлористый25

гипофосфит натрия30

ангидрид малеиновый2,0

аммоний сернокислый50

кислота уксусная, мл/л25

Температура процесса химического никелирования составляет 90-95°С. Толщина первого слоя химического никеля 1-3 мкм. По достижении этой толщины образцы вынимают из раствора химического никелирования, промывают в холодной воде и погружают на 0,5-2,0 мин в предлагаемый раствор промежуточной химической обработки, имеющего комнатную температуру (18-25°С). Изобретенные и известные составы растворов для промежуточной обработки приведены в табл. 1.

После промежуточной обработки образцы вновь подвергают химическому никелированию в первоначальном растворе в течение времени, необходимого для достижения требуемой толщины.

Пористость покрытий определяют методом электрохимической обработки образцов в растворе состава, г/л:

алюминон0.4

натрий углекислый0,2

рН8-8.5

с последующим подсчетом количества пор по ГОСТ 9.302-79 п.2.5.

Защитные свойства покрытий определяют после периодического погружения образцов в 3% раствор хлористого натрия в

течениечЗО суток. Оценку защитных свойств покрытий производят по частотному показателю коррозии по ГОСТ 9.012.72 п. 5.3.

Примеры условия нанесения покрытий приведены в таблице 1.

Результаты испытаний пористости в защитных свойств покрытий химическим никелем представлены в таблице 2. Эти результаты показывают, что, по сравнению с известным способом, покрытия полученные по изобретенному способу толщиной 6,0-9,5 мкм практически беспористые и обладают высокой защитной способностью (частотный показатель коррозии - 0-15%), а покрытия, полученные по известному способу при толщине 0 10,2-10,6 мкм имеют 23-24 поры на см2 и низкую защитную способность (частотный показатель коррозии 90%). Покрытия, полученные по изобретенному способу позволяют в течение длительного времени использовать детали из алюминия и его сплавов в жестких климатических условиях морского тумана и периодического попадания морской воды на детали.

Формула изобретения

Способ химического никелирования алюминия и его сплавов, включающий нанесение никелевого покрытия из гипофосфит- ных растворив в два этапа с промежуточной

химической обработкой, отличающий- с я тем, что, с целью повышения защитных свойств покрытий за счет снижения пористости, предварительно осаждение никеля в гипофосфитном растворе производят на

толщину 1-3 мкм, а промежуточную химическую обработку проводят в течение 0,5-2,0 мин при 18-25°С в растворе, содержащем, г/л:

соль никеля (по металлу)3-20;

неорганическая кислота50-1000;

фторид щелочного металла 3-15: гидрохинон0,05-0,5

Таблица 1

Условия нанесения покрытия

Изобретение относится к области осаждения покрытий, в частности к способу химического никелирования алюминия и его сплавов. Цель изобретения - повышение защитных свойств покрытий за счет снижения пористости. Способ включает в себя первичное осаждение никеля в гипофосфитном растворе на толщину 1-3 мкм, промежуточную химическую обработку в течение 0,5-2,0 мин при температуре 18-25°С в водном растворе, содержащем, г/л: соль никеля (по металлу) 3-20: кислота неорганическая 50-1000; фторид щелочного металла 3-15, гидрохинон 0,05-0,5, и окончательное осаждение никеля в гипофосфитном растворе до требуемой толщины. Первичное осаждение никеля толщиной 1-3 мкм и промехсуточная химическая обработка позволяют получать покрытия, имеющие не более 5 пор/см2 и частотный показатель коррозии не более 15%. 2 табл.

2

SO

15 15 15 15

3 50

10 10 100 100

2 0,03

25 2,5

300 1400 500 1000 1000 1000 10 10 10 15

0,8

9,8

1,2 1,0 2,2 2,2 2, i 2,1 2,5 3,0 2,8 2,6 3,3 9,6 9.1 9,3 9,3 9.5 9,0 6,0 6,1 9,2 ЭЛ 9,6

Результаты испытаний защитных свойств пористости покрытий

3 5 2 1

00000 10151010 100 О О О

Примечание, 1. В примере 5 образцы из алюминия марки АО,

20

25

25%D-P

25 Р-Р

1100

конц.

80

20 2,0

конц.

20

1,5

Таблица2

2 18 2k 23 214 10 35 90 90 90 90