Реактиви для покриття металами

Гальванотехніка – це важливий науковий напрямок і промислова галузь, що спеціалізується на покритті металами (осадження катіонів металу на будь-який катод), у результаті якого на поверхні основи утворюється необхідний металевий прошарок. Це величезна сукупність технологій, використовуваних режимів і техніки. Неабиякої ваги значення в цій справі мають реактиви для покриття металами.

Гальванотехніка підрозділяється на гальваностегію та гальванопластику. Перший варіант передбачає отримання тонких покриттів (до декількох десятків мкм), другий – більш товстих (до міліметрів), які максимально точно повторюють рельєф основи і легко піддаються відділенню від неї.

Гальванопластику найчастіше застосовують при створенні точних художніх копій невеликого розміру скульптур і ювелірних виробів, а також при виготовленні грамофонних платівок, друкарських валів, продуктів з металу з мікронними параметрами. Гальваностегія покликана забезпечити певні експлуатаційні характеристики: захисні (стійкість до корозії), декоративні (естетичний зовнішній вигляд), захисно-декоративні (стійкість до корозії + естетичний зовнішній вигляд) та спеціальні (наприклад, діелектричні, електропровідні, зносостійкі, протизадирні властивості, полегшення пайки, підвищення адгезії та ін.).

До найпоширеніших гальванотехнічних заходів можна зарахувати:

- цинкування (загалом буває гаряче і холодне, гальванічне і дифузійне та ін.). Передбачає нанесення цинкового шару для забезпечення корозійного захисту. Застосовується переважно для рівних або з незначним вигином поверхонь зі сталі та чавуну, що не зазнали механічного впливу;

- нікелювання (буває електролітичне та хімічне). Нанесення покриттів з нікелевих сполук товщиною 1-50 мкм на сталеві, мідні, цинкові, титанові, молібденові та інші металеві вироби, а також на неметалеві (скляні, полімерні, керамічні...). Такий вид покриттів зараховують до захисно-декоративних;

- міднення. Це покриття деталей із застосуванням міді. Може використовуватися як самостійно, так і разом з хромуванням, нікелюванням та срібленням. Відрізняється високою адгезією та електропровідністю, прибирає дефекти і дає можливість здійснювати подальшу обробку;

- хромування. Захисно-декоративний процес насичення поверхонь деталей зі сталі шаром хрому. Таким покриттям властива значна твердість, стійкість до зношування, жаростійкість, велика здатність відображення (дзеркальний блиск), відновлення потрібних розмірів, оперативна пасивація. Вони підходять для обробки медичного і ріжучого інструментарію;

- кадміювання. Процес покриття металів за допомогою кадмію, в результаті якого вдається забезпечити корозійний захист не тільки в атмосфері, а й в хлоровмісних середовищах. Тут можуть бути задіяні кислі та лужні електроліти, а також спеціальні добавки для отримання блиску;

- олов’янування. Нанесення на поверхні шару олова із застосуванням різних його сполук. Захищає вироби від корозійного впливу кислот та лугів. Серед примітних особливостей цього способу: поліпшення електропровідності й полегшення пайки;

- свинцювання. Нанесення на сталь свинцевих покриттів, які особливо цінні в хімічній та коксохімічній галузях. Запобігають згубному впливу сірчаної кислоти, зокрема, і її пари, а також сірчистих газів, отруйних речовин та бензину;

- золочення (нанесення позолоти). Покриття виробів тонким шаром золота із захисною, декоративною або декоративно-захисною метою. Позолочені вироби (музичні інструменти, ювелірні вироби, лабораторні пристрої, електричні контакти тощо) мають високу хімічну стійкість і набувають гарного зовнішнього вигляду не без застосування спеціальних добавок (органічних та неорганічних);

- сріблення (покриття сріблом). Популярний в радіопромисловості, радіоелектроніці, виготовленні засобів зв’язку та ЕОМ процес. Завдяки великому відображенню, срібло часто наносять на фари і прожектори, а хімічна стійкість до лугів та кислот пояснює популярність застосування його в якості захисту хімічної апаратури. Варто зазначити, що такі покриття чутливі до сірчаних сполук, під впливом яких утворюється плівка сульфіду срібла, що зменшує декоративність;

- паладіювання. Застосовується для будь-якої складності виробів, дозволяє створювати унікальну продукцію на індивідуальні замовлення, дає дзеркально-блискучі покриття. Завдяки відносно невеликій вартості, користується популярністю при покритті радіотехнічних виробів, зв’язкової апаратури, контактів перемикачів і роз’ємів друкованих плат;

- родіювання. Покриття виробів з будь-яких металів тонким шаром родію, що збільшує відображення, стійкість до корозії та жаростійкість. Також воно дає можливість досягати сталості контактної електричної провідності й захисно-декоративних характеристик;

- платинування (нанесення металів платинової групи). Особливо популярне в електронній та радіотехнічній галузях при створенні електричних контактів, забезпеченні захисту срібних виробів від тьмяніння, елементів точних агрегатів від корозійного впливу. У хімічній сфері платинові покриття використовують для створення титаноплатинових анодів.

Крім перерахованих вище гальванотехнічних покриттів, у різних промислових галузях знаходять застосування більшою чи меншою мірою й інші, наприклад, із задіянням заліза, алюмінію, кобальту, сурми, марганцю, германію тощо.

Щоб поліпшити властивості покриття і зменшити витрату будь-якого з металів, можна використовувати поєднання з двох-трьох елементів.

Хімія для гальваніки

У гальваніці активно задіюють різні хімічні матеріали (реактиви для покриття металами), деякі з яких описані нижче.

Натрій гідроксид (сода каустична). Твердий гігроскопічний матеріал білого кольору, що добре розчиняється у воді зі значним виділенням теплоти і отриманням дещо мильної консистенції розчину.

У гальванічній галузі виступає електролітом. З його допомогою знежирюють вироби зі сталі та заліза після шліфування й полірування. Для цього можна використовувати цю речовину в кількості 20-30 г на 1 л води в сукупності з содою та рідким склом. Унаслідок цього жири перетворюються в мило і легко видаляються надалі за допомогою води. Також можна використовувати каустичну соду самостійно, без добавок. Але в такому випадку знадобиться додаткове її підігрівання до 70-80 °С і продовження тривалості обробки до півгодини.

Крім того, гідроксид натрію може бути застосований для забарвлення мідних виробів в золотистий, зелений, коричневий і чорний кольори, а також для отримання алюмінієвого перламутру.

Ацетон. Безбарвна рідка речовина з різким запахом, розповсюджений органічний розчинник.

Використовується при підготовці (знежирюванні), наприклад, дюралюмінієвих, поверхонь для подальшого їх покриття металами, зокрема, під час нікелювання. У складі порошкових покриттів ацетон добре розтікається, проникаючи всередину, формує розклинювальну оболонку, сприяє ефективному і більш якісному диспергуванню за скорочений період. У суспензіях виступає рідкою фазою, в електроліті – добавкою-вирівнювачем, що забезпечує рівність нанесення.

Трихлоретилен. Негорючий розчинник, прозора, позбавлена кольору, рідка речовина з характерним запахом хлороформу. З водою не змішується.

У гальваніці служить безпечним знежирювачем сталі, нікелю та сталевих, нікелевих сплавів. Процес знежирення здійснюється в спеціальних закритих місцях, складається з поміщення виробу в нагрітий розчинник, а опісля в паровій фазі. Не рекомендований для виробів з титану і його сплавів, сплавів міді та алюмінію, а також тих, що мають срібне покриття. Не можна обробляти ним деталі, змочені водою.

Карбонат натрію (сода кальцинована). Позбавлений кольору порошок, що складається з кристалів. Розчиняється у воді, але не в етиловому спирті.

Може бути задіяний для знежирення чавуну і сталі в складі спеціальних хімічних мийних засобів замість знежирення в органічних розчинниках. Також можливе його введення до складу електроліту, наприклад, пірофосфатного, для латунювання або сріблення.

Азотна кислота. Безбарвна або з жовтизною рідка речовина зі специфічним запахом. Поєднуючись з водою, виділяє велику кількість тепла.

Цю кислоту використовують при травленні міді, алюмінію, титану, молібдену, нікелю та їх сплавів. Також її розчином або розчином азотна кислота + фтористоводнева кислота освітлюють метали після травлення.

Соляна кислота. Водний прозорий розчин хлористого водню з легким жовтим відтінком, має властивості активних кислот.

Застосовується для травлення металевих виробів до нанесення гальванічних покриттів, а також з метою зняття хрому з деталей, що мають дефекти. Соляна кислота ефективно видаляє шар оксидів металів та сприяє формуванню більш щільної плівки міді при мідненні.

Хромовий ангідрид. Гігроскопічний порошок темно-червоного кольору, що складається з кристалів. Добре розчинний у воді, на повітрі розпливається.

У гальваніці виступає основним елементом електролітів, що застосовуються при хромуванні. Дозволяє уникнути таких дефектів, як матовість, нерівність, та незручностей типу важкого протирання покриття.

Сульфат міді (мідний купорос). Зовні це тверда синього кольору маса, яка складається з прозорих гігроскопічних кристалічних структур. Піддається легкому розчиненню у воді, насичених солянокислотних розчинах і розбавленому спирті.

В гальванічній сфері є важливим учасником міднення виробів з металу.

Біхромат натрію (дихромат натрію). Помаранчева/червона гігроскопічна кристалічна маса.

Є активним учасником фосфатування. Входить до складу розчинів для отримання безбарвних хроматних плівок на цинку і кадмію, а також товстих жовто- і червоно-золотистих плівок. Важливе його значення для сталевих виробів полягає в ефективному підвищенні корозійної стійкості.

Хлорид амонію (амоній хлористий). Біла сипка дещо гігроскопічна маса з кристалічних структур, що не має запаху.

Входить до складу електролітів для цинку та нікелю.

Оксид свинцю (II) (гліт свинцевий). Жовта/червона кристалічна маса, що слабо розчиняється у воді.

Використовується при нанесенні гальванічних покриттів.

Хлорид цинку (цинк хлористий). Тверда маса білого кольору, що складається з гігроскопічних кристалів, розчинна у воді.

Слугує основою електролітів для цинкування, які відрізняються значною електропровідністю та інтенсивним ходом процесу, без виникнення водневої крихкості.

Сірчана кислота. Важка рідка речовина маслянистої консистенції, що не має забарвлення і запаху. При поєднанні з водою змішується.

В гальваніці задіюється для створення електролітів при нікелюванні, цинкуванні, хромуванні та мідненні. Входить до складу розчинів для анодного і катодного травлення вуглецевої сталі. Є елементом одних з найпопулярніших простих кислих електролітів.

Сульфат олова (олово сірчанокисле). Біла порошкоподібна маса з перламутром.

У гальванічному напрямку знаходить застосування при покритті різних деталей оловом.

Сульфат нікелю (нікель сірчанокислий). Зовні виглядає як тверда речовина, що складається зі смарагдово-зелених/аквамаринових кристалів. У воді розчиняється, на повітрі вивітрюється.

В наш час є дуже популярним у гальваніці матеріалом, який використовують при нікелюванні металів та виробів. Застосовується для створення гарних декоративних покриттів, стійких до атмосферних впливів, що легко наносяться на деталі з металу. Обволікує сталь і залізо тонким, але міцним нікелевим шаром. Може бути учасником багатошарових гальванічних покриттів разом з мідними і хромовими компонентами.

Хлорид нікелю (нікель хлористий). Жовто-зелено-золотиста тверда маса, що складається з кристалів. Розчиненню піддається у воді, спирті та ефірі.

Є важливим учасником нікелювання. Особливе значення має його введення до складу сульфатних і сульфаматних електролітів через схильність нікелевих анодів до пасивації.

Якщо вам знадобилися реактиви для покриття металами, будь-які з перелічених вище або інші, добре ознайомтеся з особливостями їх експлуатації перед тим, як купити певну партію товару. Будуть запитання – звертайтеся! Допоможемо підібрати ідеальний у вашому випадку варіант!