ابکاری نیکل

نیکل از جمله مهمترین فلزاتی است که در آبکاری فلزات به کار گرفته می‌شود.

تاریخچه آبکاری فلزاتی همچون ابکاری نیکل به بیش از صدها سال پیش باز می‌گردد.

آبکاری نیکل در جهت ایجاد یک لایه براق برای یک لایه بعدی مانند کروم (ابکاری نیکل کروم ) و به منظور ایجاد جلای سطحی خوب و مقاومت در برابر خوردگی برای قطعات فولادی٬ برنجی و حتی بر روی پلاستیکهایی که با روش‌های شیمیایی متالیزه شده‌‌‌اند به کار می‌رود.

مواد شیمیایی که در الکترولیتهای نیکل مورد استفاده قرار میگیرند عبارتنداز:

•  نمک فلزی ، سولفات نیکل مهمترین آنها  است و همچنین از کلرید نیکل و سولفومات نیکل نیز استفاده می‌شود.
•  نمک رسانا ، برای بالا بودن قابلیت رسانایی ترجیحا از کلریدها به ویژه کلرید نیکل استفاده می‌شود.
• مواد تامپونه کننده برای ثابت نگه داشتن PH اصولا اسید بوریک به کار برده می‌شود.
•  مواد ضد حفره‌ای شدن برای جلوگیری از حفره ای شدن به الکترولیتهای نیکل موادی اضافه می کنند که مواد ترکننده نامیده می شوند.

ابکاری نیکل

انواع آبکاری نیکل

آبكاري تزئيني :

محلول‌هاي آبكاري نيكل به صورت تزئيني حاوي افزودني‌هاي آلي هستند كه مواد فوق فرآيند كريستاليزاسيون الكتريكي را بگونه‌اي تغيير مي‌دهند كه پوششي صاف و براق (مثل آينه) مستقيماً از محلول رسوب كند.

قبل از مصرف حمامهاي آلي ، در موارد تزئيني رسوب الكتريكي نيكل از طريق پرداخت مكانيكي صاف و براق مي‌شد.

براي اين كه از زرد يا كدر شدن نيكل در فضاي آزاد جلوگيري شود در اوايل روي پوشش‌هاي پرداخت شده نيكل، لايه نازكي از كروم به صورت الكتريكي رسوب داده شد كه به توسعه پوشش‌هاي چند لايه نيكل منجر گشت.

آبكاري مهندسي:

كاربردهاي مهندسي آبكاري نيكل شامل مواردي است كه ظاهر براقي لازم ندارند.

رسوبهاي مهندسي ابکاری نيكل اغلب بدون گوگرد بوده و ظاهر كدري دارند.

پوشش ابکاری نیکل براي بهبود مقاومت خوردگي و سايش ، آماده ساختن سطح براي لعابكاري يا براي پوشش‌هاي آلي ، بازسازي قطعات ساييده شده يا زير اندازه و اهداف ديگر به كار مي‌روند.

شكل‌دهي الكتريكي:

شکل دهی الکتریکی فرآيندي است كه در آن انواع محصولات نيكلي از طريق رسوب الكتريكي آن توليد مي‌شوند.

روش شکل دهی الکتریکی با آبكاري الكتريكي تفاوت زیادی دارد.

در آبكاري الكتريكي نیکل پوشش به طور متالورژيكي به فلز پايه چسبيده و قسمتي از سطح است.

در شرایطی كه در شكل‌دهي الكتريكي ابکاری نيكل به صورت غيرچسبان روي ماندرل يا قالبي رسوب داده شده و بعد از اين كه از محلول خارج شد از آنها جدا مي‌گردد.

كاربرد روش شکل دهی الکتریکی ابکاری نیکل براي توليد قالب، توري و ديگر محصولاتي است كه در صنعت الكترونيك، خودرو، مخابرات، نساجي، فضايي مصرف مي‌شوند.

ابکاری نیکل

فرآيندهاي آبكاري تزیيني

تكنولوژي آبكاري تزئيني نيكل در طول سالها به طور پيوسته بهبود يافته است به عنوان نمونه براي رسوب براق نيكل محلو‌هاي آلي توسعه يافت، فرآيندهاي آبكاري نيمه براق نيكل معرفي شد و پوشش‌هاي چند لايه نيكلي همراه با لايه كرومي ريز- گسسته توسعه پيدا كرد.

حاصل اين همه پيشرفت ، بالا رفتن مقاومت خوردگي پوشش‌هاي تزييني نيكل با كروم بود بدون اين كه لازن باشد ضخامت رسوب افزايش داده شود.

محلول‌هاي آبكاري براق نيكل

محلول‌های ابکاری براق نیکل در اصل فرمول‌بندي اصلاح شده محلول‌هاي واتز هستند .

با اين تفاوت كه اين محلول‌های ابکاری براق نیکل حاوي افزودني‌هاي آلي و مواد ديگري هستند كه بدون نياز به پرداخت مكانيكي، سطح كاملاً براقي براي آبكاري لحظه‌اي كروم ايجاد مي‌كنند.

بخشي از مولكولهاي عوامل افزودني ممكن است همراه نيكل رسوب كرده و موجب سخت و دانه ريز شدن پوشش شوند.

آميختگي گوگرد با پوشش منجر به این  مي‌شود كه اين رسوب از نظر الكتروشيمي نسبت به رسوبهاي بدون گوگرد مات، پرداخت شده يا نيمه براق نيكل فعالتر گردد.

محصولات تجزيه‌اي افزودني‌ها كه بتدريج در محلول انباشته مي‌شوند توسط كربن فعال تصفيه مي‌گردند.

اغلب براي ايجاد درخشندگي، همترازي و همين‌طور كنترل تنشهاي داخلي به محلول مواد مختلف آلي و غيرآلي اضافه مي‌كنند.

موادي كه به عنوان افزودني به محلول آبكاري براق اضافه مي‌شوند تحت عناوين حاملها، براق‌كننده‌هاي كمكي يا كمك- براق كننده‌ها به شرح زير مورد توجه قرار مي‌گيرند:

حاملها: تركيبات آلي معطر هستند.

حامل ها منبع اصلي گوگردي هستند كه همزمان با نيكل رسوب مي‌كنند.

عملكرد اصلي حامل ها اين است كه ساختار دانه‌اي را اصلاح كرده و در مقايسه با رسوبهايي كه از حمام بدون افزودني به دست مي‌آيد درخشندگي بالاتري را موحب مي‌شوند.

بعضي از اين افزودني‌ها را همچنین مي‌توان به محلول‌هاي واتز يا محلول‌هاي واتز حاوي كلريد زياد (g/L 115 كلريد نيكل) اضافه كرد.

اين نوع براق كننده‌هاي كمكي وقتي همراه براق‌كننده‌هاي كمكي يا براق‌كننده‌هايي كه در زير بحث مي‌شوند به كار مي‌روند، دامنه درخشندگي را بیشتر می کنند.

موادي مثل ساكارين ، بنزن- سولفواميد، ارتوسولفوبنزآلدئيد (نمك سديم) ، بنزن منوسولفونات و نفتالين موادي هستند كه براي اين منظور به كار مي‌روند.

براق كننده‌هاي كمكي: ممكن است مواد آلي يا غيرآلي باشند.

عملكرد براق كننده‌هاي كمكي به اين صورت است كه قابليت و توان براق كننده‌ها و حاملها، درجه براقي و همترازي را افزايش مي‌دهند.

موادي مثل سديم آميل سولفونات،  كبالت، روي،كاديم در اين جهت به كار مي‌روند.

غلظت اين مواد در محلول معمولا حدود g/L 4-1/0 است و مصرف آنها به نوع تركيبشان بستگي دارد.

اين تركيبات معمولا معطر يا زنجيري هستند و اغلب حلقوي ناهمگن يا غيراشباع هستند.

يونهاي فلزي معدني به عنوان كمك براق‌كننده كاربرد زيادي ندارند.

براق كننده‌ها:براق کننده ها وقتي همراه با حاملها و كمك براق‌كننده‌ها به كار مي‌روند رسوبي براق تا درخشان توليد مي‌كنند كه در دامنه وسيعي از دانسيته جريان مشخصات همترازي و داكتيليته خوبي دارند.

تركيباتي كه معمولا به عنوان براق كننده مصرف مي‌شوند عبارتند از فوشين (fuchin) احيا شده، فنوسفرانين (phenosafranin) تيواره ، ۱/۴- بوتين دي‌ال، غلظت اين مواد معمولاً g/L 2/0-005/0 است.

مقدار اضافي اين مواد در حد وسيعي تغيير مي‌كند.
در محلول‌هاي آبكاري براق مدرن معمولا از تركيبي از افزودني‌هاي مشابه آنچه ذكر شده استفاده مي‌شود.

رسوبهاي اين محلول‌ها مشخصات همترازي و خراش پركني بسیار خوبي دارند، داكتيليته آنها مطلوب بوده و تنش‌هاي داخلي نيز كم است.