Особенности электроосаждения никеля

Никель — типичный представитель металлов группы железа, электроосаждение которых всегда сопровождается значительной анодной и катодной поляризацией. Поляризация зависит как от состава электролита, так и от режима ведения процесса.
Никель осаждается из кислых электролитов, его осаждению всегда сопутствует выделение водорода. В связи с разрядом ионов водорода прикатодный слой защелачивается, что вызывает выпадение основных солей никеля. Основные соли никеля способствуют удержанию пузырьков водорода на катодной поверхности, благодаря чему образуется шероховатый пористый осадок с пит-тингом. При очень высоких значениях рН на катодной поверхности можно невооруженным глазом обнаружить зеленый осадок.
Катодный выход по току в никелевых электролитах составляет 95—98% и при данной кислотности повышается с повышением плотности тока. Катодная плотность тока и выход по току в никелевых электролитах зависят от рН электролита. Чем ниже рН, тем ниже рассеивающая способность электролита и выход по току. Допустимая катодная плотность тока тем выше, чем выше температура и ниже значение рН. Однако высокая кислотность резко снижает рассеивающую способность электролита и несколько понижает выход по току. Оптимальным значением рН в никелевых электролитах считают рН = 4 -4- 5,5. Эти же значения рН являются наиболее благоприятными и для получения менее напряженных никелевых осадков.
Анодный процесс при никелировании имеет свои особенности. Специфическая особенность поведения анодов при никелировании объясняется склонностью никеля к пассивации. При пассивации анодов растет концентрация водородных ионов, уменьшается концентрация ионов металла в прикатодном пространстве, вследствие чего понижается выход по току. На анодную поляризацию оказывает большое влияние концентрация ионов хлора, вводимых в электролит в виде хлористого никеля. Разряжаясь на аноде, хлор химически растворяет пассивную пленку и таким образом активизирует анод, снижая анодную поляризацию. Следует отметить, что повышенное растворение анодов неблагоприятно действует на процесс электроосаждения, вызывая нестабильность работы ванн и защелачивание прикатодного пространства.
Повышенное растворение анодов может быть вызвано увеличенным содержанием хлора в растворе и низким значением рН электролита.
Поэтому увеличенное содержание хлор-иона в электролите и повышенная кислотность так же нежелательны, как и недостаток хлора и низкая кислотность.
Основные компоненты никелевых электролитов — соль никеля, буферирующая добавка, активатор для лучшего растворения анодов. Простейшие никелевые электролиты содержат сернокислый никель, борную кислоту и хлористый никель. Состав никелевых ванн выбирают в зависимости от режима.
Физическую и химическую чистоту никелевых электролитов поддерживают непрерывной фильтрацией, непрерывной или периодической селективной очисткой, периодической химической очисткой электролита и зачехлением анодов.

Запись опубликована в рубрике Металлопокрытия в автомобилестроении. Добавьте в закладки постоянную ссылку.