Реактивы для покрытия металлами

Гальванотехника – это важное научное направление и промышленная отрасль, специализирующаяся на покрытии металлами (осаждение катионов металла на какой-либо катод), в результате которого на поверхности основы образуется необходимый металлический слой. Это огромная совокупность технологий, используемых режимов и техники. Важнейшее значение в этом деле имеют реактивы для покрытия металлами.

Гальванотехника подразделяется на гальваностегию и гальванопластику. Первый вариант предвидит получение тонких покрытий (до нескольких десятков мкм), второй – более толстых (до мм), которые в точности повторяют рельеф основы и легко поддаются отделению от нее.

Гальванопластику чаще всего применяют при создании точных художественных копий малого размера скульптур и ювелирных произведений, а также при изготовлении граммофонных пластинок, печатных валов, продуктов из металла микронных размеров. Гальваностегия призвана обеспечить определенные рабочие качества: защитные (устойчивость к коррозии), декоративные (эстетичный внешний вид), защитно-декоративные (устойчивость к коррозии + эстетичный внешний вид) и специальные (в частности, диэлектрические, электропроводные, износоустойчивые, противозадирные характеристики, облегчение пайки, максимизацию адгезии и т.д.).

К самым распространенным гальванотехническим мероприятиям можно отнести:

- цинкование (горячее и холодное, гальваническое и диффузионное и др.). Предусматривает нанесение цинкового слоя для обеспечения коррозионной защиты. Применяется преимущественно для ровных или с незначительным изгибом поверхностей из стали и чугуна, которые не были подвержены механическому влиянию;

- никелирование (электролитическое и химическое). Нанесение покрытий из никелевых соединений толщиной 1-50 мкм на стальные, медные, цинковые, титановые, молибденовые и прочие металлические изделия, а также на неметаллические (стеклянные, полимерные, керамические…). Такой вид покрытий относят к защитно-декоративному;

- меднение. Это покрытие деталей с применением меди. Может применяться как самостоятельно, так и в совокупности с хромированием, никелированием и серебрением. Отличается высокой адгезией и электропроводностью, убирает дефекты и дает возможность осуществлять последующую обработку;

- хромирование. Защитно-декоративный процесс насыщения поверхностей деталей из стали слоем хрома. Таким покрытиям свойственна сильная твердость, устойчивость к износу, жароустойчивость, большая способность отражения (зеркальный блеск), восстановление нужных размеров, оперативная пассивация. Они подходят для возделывания медицинского и режущего инструментария;

- кадмирование. Процесс покрытия металлов с помощью кадмия, в результате которого удается обеспечить коррозионную защиту не только в атмосфере, но и в хлоридсодержащих средах. Здесь могут быть задействованы кислые и щелочные электролиты, а также специальные добавки для получения блеска;

- оловянирование. Нанесение на поверхности слоя олова с применением различных его соединений. Защищает изделия от коррозионного воздействия кислот и щелочей. Среди примечательных особенностей этого способа: улучшение электропроводимости и облегчение пайки;

- свинцевание. Нанесение на сталь свинцовых покрытий, которые особо ценны в химической и коксохимической отраслях. Предотвращают пагубное воздействие серной кислоты, в том числе, и ее паров, сернистых газов, веществ-отрав и бензина;

- золочение (нанесение позолоты). Покрытие изделий тонкой прослойкой золота с защитной, декоративной или защитно-декоративной целью. Позолоченные изделия (муз. инструменты, ювелирка, лабораторные устройства, электрические контакты и т.д.) обладают высокохимической устойчивостью и приобретают красивый внешний вид не без применения специальных добавок (органических и неорганических);

- серебрение (покрытие серебром). Популярный в радиопромышленности, радиоэлектронике, изготовлении средств связи и ЭВМ процесс. Благодаря большому отражению, серебро часто наносят на фары и прожектора, а хим. устойчивость к щелочам и кислотам объясняет популярность применения его в качестве защитного материала химических агрегатов. Стоит отметить, что такие покрытия чувствительны к серным соединениям, под воздействием которых появляется пленка сульфида серебра, уменьшающая декоративность;

- палладирование. Используется для любой сложности изделий, позволяет создавать уникальную продукцию по индивидуальным заказам, дает зеркально-блестящие покрытия. Благодаря относительно небольшой стоимости, пользуется популярностью при покрытии радиотехнических изделий, связной аппаратуры, контактов переключателей и разъемов печатных плат;

- родирование. Покрытие изделий из любых металлов тонким слоем родия, увеличивающим отражение, устойчивость к коррозии, жаростойкость. Также оно дает возможность достигать постоянства контактной электрической проводимости и защитно-декоративных характеристик;

- платинирование (нанесение металлов платиновой группы). Особо популярно в электронной и радиотехнической отраслях при создании электрических контактов, обеспечении защиты серебряных изделий от потускнения, элементов точных агрегатов от коррозионного влияния. В хим. сфере платинопокрытия используют для создания титанплатиновых анодов.

Кроме вышеперечисленных гальванотехнических покрытий, в различных промышленных отраслях находят применение и другие, например, с задействованием железа, алюминия, кобальта, сурьмы, марганца, германия и др.

Чтобы улучшить свойства покрытия и уменьшить расход какого-либо из металлов, можно использовать сочетание из двух-трех элементов.

Химия для гальваники

В гальванике активно задействуют различные химические материалы (реактивы для покрытия металлами), ряд из которых описан ниже.

Гидроксид натрия (сода каустическая). Твердый гигроскопический материал белого цвета, хорошо растворяющийся в воде со значительным выделением теплоты и получением слегка мыльной консистенции раствора.

В гальванической отрасли выступает электролитом. С его помощью обезжиривают изделия из стали и железа после шлифовки и полировки. Для этого можно использовать данное вещество в количестве 20-30 г на 1 л воды в совокупности с содой и жидким стеклом. В результате этого жиры превращаются в мыло и легко удаляются с помощью воды. Также можно задействовать каустическую соду самостоятельно, без добавок. Но в таком случае понадобится дополнительный ее подогрев до 70-80 °С и продление обработки до получаса.

Кроме того, гидроксид натрия может быть применен для окраски медных изделий в золотистый, зеленый, коричневый и черный цвета, а также для получения алюминиевого перламутра.

Ацетон. Бесцветное жидкое вещество с резким запахом, органический растворитель.

Используется при подготовке (обезжиривании), к примеру, дюралюминиевых, поверхностей для дальнейшего покрытия их металлами, в частности, в ходе никелирования. В составе порошковых покрытий ацетон хорошо растекается, проникая внутрь, формирует расклинивающую оболочку, способствует эффективному и более качественному диспергированию за сокращенный период. В суспензиях выступает жидкой фазой, в электролите – добавкой-выравнивателем, обеспечивающей ровность нанесения.

Трихлорэтилен. Негорючий растворитель, прозрачное, не имеющее цвета, жидкое вещество с характерным запахом хлороформа. С водой не смешивается.

В гальванике служит безопасным обезжиривателем стали, никеля и их сплавов. Процесс обезжиривания осуществляется в спец. закрытых местах, состоит из помещения изделия в нагретый растворитель, а после в паровой фазе. Не рекомендован для произведений из титана и его сплавов, сплавов меди и алюминия, а также имеющих серебряное покрытие. Нельзя обрабатывать им детали, смоченные водой.

Карбонат натрия (сода кальцинированная). Не имеющий цвета порошок, состоящий из кристаллов. Растворяется в воде, но не в этиловом спирте.

Может быть задействован для обезжиривания чугуна и стали в составе специальных химических моющих средств вместо обезжиривания в органических растворителях. Также возможно его введение в состав электролита, например, пирофосфатного, для латунирования или серебрения.

Азотная кислота. Не имеющее цвета или с желтизной жидкое вещество со специфическим запахом. Сочетаясь с водой, выделяет много теплоты.

Эту кислоту используют при травлении меди, алюминия, титана, молибдена, никеля и их сплавов. Также ее раствором или раствором азотная кислота + фтороводородная кислота осветляют металлы после травления.

Соляная кислота. Водный прозрачный раствор хлороводорода с легким желтым оттенком, обладающий свойствами активных кислот.

Задействуется для травления металлоизделий до нанесения гальванопокрытий, а также с целью снятия хрома с деталей, имеющих дефекты. Соляная кислота эффективно удаляет слой оксидов металлов и способствует формированию более плотной пленки меди при меднении.

Хромовый ангидрид. Гигроскопичный порошок темно-красного цвета, состоящий из кристаллов. Хорошо растворим в воде, на воздухе расплывается.

В гальванике выступает основным элементом электролитов, применяемых при хромировании. Позволяет избежать таких дефектов, как матовость, неровность и трудное протирание покрытия.

Сульфат меди (медный купорос). Внешне это твердая синяя масса, которая состоит из прозрачных гигроскопичных кристаллических структур. Поддается легкому растворению в воде, солянокислотных растворах и разбавленном спирте.

В гальванике является важным участником меднения изделий из металла.

Бихромат натрия (дихромат натрия). Оранжевая/красная гигроскопическая кристаллическая масса.

Является активным участником фосфатирования. Входит в состав растворов для получения бесцветных хроматных пленок на цинке и кадмии, а также толстых желто- и красно-золотистых пленок. Весомое его значение для стальных изделий состоит в эффективном повышении коррозионной устойчивости.

Хлорид аммония (аммоний хлористый). Белая сыпучая слегка гигроскопичная масса из кристаллических структур, не имеющая запаха.

Входит в состав электролитов для цинка и никеля.

Оксид свинца (II) (глет свинцовый). Желтая/красная кристаллическая масса, слабо растворяющаяся в воде.

Используется при нанесении гальванических покрытий.

Хлорид цинка (цинк хлористый). Твердая масса белого цвета, состоящая из гигроскопичных кристаллов, растворимая в воде.

Служит основой электролитов для цинкования, отличающихся значительной электропроводностью и интенсивным ходом процесса, без возникновения водородной хрупкости.

Серная кислота. Тяжелое жидкое вещество маслянистой консистенции, не имеющее окраса и запаха. При сочетании с водой смешивается.

В гальванике задействуется для создания электролитов при никелировании, цинковании, хромировании и меднении. Входит в состав растворов для анодного и катодного травления углеродистой стали. Является элементом одних из популярнейших простых кислых электролитов.

Сульфат олова (олово сернокислое). Белая порошкообразная масса с перламутром.

В гальваническом деле находит применение при покрытии различных деталей оловом.

Сульфат никеля (никель сернокислый). Внешне представляет собой твердое вещество, состоящее из изумрудно-зеленых/бирюзовых кристаллических образований. В воде растворяется, на воздухе выветривается.

В наше время является очень популярным в гальванике материалом, используемым при никелировании металлов и изделий. Применяется для создания красивых декоративных покрытий, устойчивых к атмосферным влияниям, легко наносящихся на детали из металла. Обволакивает сталь и железо тонким, но прочным никелевым слоем. Может быть участником многослойных гальванопокрытий совместно с медными и хромовыми компонентами.

Хлорид никеля (никель хлористый). Желто-зелено-золотистая твердая масса, состоящая из кристаллов. Растворению поддается в воде, спирте и эфире.

Является важным участником никелирования. Должен входить в состав сульфатных и сульфаматных электролитов ввиду склонности никелевых анодов к пассивации.

Если вам понадобились реактивы для покрытия металлами, какие-либо из вышеперечисленных или другие, хорошо ознакомьтесь с особенностями их эксплуатации перед тем, как закупить определенную партию продукта. Будут вопросы – обращайтесь! Поможем подобрать идеальный в вашем случае вариант!