Электролит и способ никелирования изделий из алюминия и его сплавов
Патент 2259429
Авторы
Правообладатели
Классы МПК
Электролит и способ никелирования изделий из алюминия и его сплавов
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.
Реферат
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.
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 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.
Покрытие на алюминиевом сплаве АМЦ ровное, сплошное. Питтингов, вздутий и отслаиваний не наблюдается. Покрытие малонапряженное, после деформации отслаивания покрытия не обнаружено.
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.