La galvanoplastia de níquel es una técnica de galvanoplastia de una fina capa de níquel sobre un objeto metálico . La capa de níquel puede ser decorativa, proporcionar resistencia a la corrosión , resistencia al desgaste o usarse para acumular piezas desgastadas o de tamaño insuficiente con fines de recuperación. [1] [2]
Resumen [ editar ]
La galvanoplastia de níquel es un proceso de depósito de níquel sobre una pieza de metal. Las piezas a recubrir deben estar limpias y libres de suciedad, corrosión y defectos antes de que pueda comenzar el recubrimiento. [3] Para limpiar y proteger la pieza durante el proceso de enchapado, se puede utilizar una combinación de tratamiento térmico , limpieza, enmascaramiento, decapado y grabado. [1] Una vez preparada la pieza se sumerge en una solución electrolítica y se utiliza como cátodo . El ánodo de níquel se disuelve en el electrolito para formar iones de níquel . Los iones viajan a través de la solución y se depositan en el cátodo. [4]
Tipos y química [ editar ]
Baños de Watts [ editar ]
Los baños de niquelado Watts pueden depositar tanto níquel brillante como semibrillante. El níquel brillante se usa típicamente con fines decorativos y protección contra la corrosión. Los depósitos semibrillantes se utilizan para aplicaciones de ingeniería donde es importante una alta resistencia a la corrosión, ductilidad o conductividad eléctrica y no se requiere un alto brillo. [2] [5] [6]
Composición del baño [ editar ]
| Nombre químico | Fórmula | Brillante [5] | Semibrillante [5] | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Métrico | nosotros | Métrico | nosotros | ||
| Sulfato de níquel | NiSO 4 · 6H 2 O | 150–300 g / L | 20–40 oz / gal | 225–300 g / L | 30–40 oz / gal |
| Cloruro de níquel | NiCl 2 · 6H 2 O | 60-150 g / L | 8-20 oz / gal | 30–45 g / L | 4-6 oz / gal |
| Ácido bórico | H 3 BO 3 | 37 a 52 g / L | 5-7 oz / gal | 37 a 52 g / L | 5-7 oz / gal |
Condiciones de funcionamiento [4] [ editar ]
- Temperatura: 40-65 ° C
- Densidad de corriente del cátodo: 2-10 A / dm 2
- pH: 4.7-5.1
Abrillantadores [4] [ editar ]
- Abrillantadores portadores (por ejemplo, paratoluenosulfonamida, ácido bencenosulfónico ) en una concentración de 0,75-23 g / l. Los abrillantadores portadores contienen azufre que proporciona una estructura uniforme de grano fino del niquelado.
- Los niveladores, abrillantadores de segunda clase (por ejemplo, ácido alil sulfónico, hidrato de cloral de formaldehído) en una concentración de 0,0045-0,15 g / l producen (en combinación con abrillantadores portadores) un depósito brillante.
- Abrillantadores auxiliares (por ejemplo, alil sulfonato de sodio, propil sulfonato de piridinio) en una concentración de 0,075-3,8 g / l.
- Abrillantadores inorgánicos (p. Ej. Cobalto, zinc) en concentración de 0,075-3,8 g / l. Los abrillantadores inorgánicos imparten brillo adicional al revestimiento.
El tipo de abrillantadores añadidos y sus concentraciones determinan el aspecto del depósito: brillante, brillante, semibrillante, satinado.
Sulfamato de níquel [ editar ]
El niquelado sulfamato se utiliza para muchas aplicaciones de ingeniería. Se deposita para correcciones dimensionales, resistencia a la abrasión y al desgaste, recubrimiento de alta eficiencia y protección contra la corrosión. También se utiliza como capa base para el cromo. [2] [7]
Composición del baño [ editar ]
| Nombre químico | Fórmula | Concentración del baño [4] | |
|---|---|---|---|
| Métrico | nosotros | ||
| Sulfamato de níquel | Ni (SO 3 NH 2 ) 2 | 300-450 g / l | 40 a 60 oz / gal |
| Cloruro de níquel | NiCl 2 · 6H 2 O | 0-30 g / l | 0–4 oz / gal |
| Ácido bórico | H 3 BO 3 | 30-45 g / l | 4-6 oz / gal |
Condiciones de funcionamiento [4] [ editar ]
- Temperatura: 40-60 ° C
- Densidad de corriente del cátodo: 2-25 A / dm 2
- pH: 3,5-4,5
Todo-cloruro [ editar ]
Las soluciones totalmente de cloruro permiten la deposición de recubrimientos gruesos de níquel. Hacen esto porque funcionan con voltajes bajos. Sin embargo, la deposición tiene tensiones internas elevadas. [2] [4]
| Nombre químico | Fórmula | Concentración del baño [4] |
|---|---|---|
| Cloruro de níquel | NiCl 2 · 6H 2 O | 30–40 oz / gal |
| Ácido bórico | H 3 BO 3 | 4–4,7 oz / gal |
Cloruro de sulfato [ editar ]
Un baño de sulfato-cloruro opera a voltajes más bajos que un baño de Watts y proporciona una mayor tasa de deposición. Aunque las tensiones internas son más altas que las del baño de Watts, son más bajas que las de un baño completamente de cloruro. [2] [4]
| Nombre químico | Fórmula | Concentración del baño [4] |
|---|---|---|
| Sulfato de níquel | NiSO 4 · 6H 2 O | 20-30 oz / gal |
| Cloruro de níquel | NiCl 2 · 6H 2 O | 20-30 oz / gal |
| Ácido bórico | H 3 BO 3 | 4-6 oz / gal |
Todo-sulfato [ editar ]
Se utiliza una solución totalmente de sulfato para electrodepositar níquel donde los ánodos son insolubles. Por ejemplo, el revestimiento interior de tuberías y accesorios de acero puede requerir un ánodo. [2] [6]
| Nombre químico | Fórmula | Concentración del baño [4] |
|---|---|---|
| Sulfato de níquel | NiSO 4 · 6H 2 O | 30–53 oz / gal |
| Ácido bórico | H 3 BO 3 | 4-6 oz / gal |
Níquel duro [ editar ]
Se utiliza una solución de níquel duro cuando se requiere un depósito de alta resistencia a la tracción y dureza. [2] [4]
| Nombre químico | Fórmula | Concentración del baño [4] | Métrico |
|---|---|---|---|
| Sulfato de níquel | NiSO 4 · 6H 2 O | 24 oz / gal | 179,7 g / L |
| Cloruro amónico | NH 4 Cl | 3.3 oz / gal | 24,7 g / L |
| Ácido bórico | H 3 BO 3 | 4 oz / gal | 29,96 g / L |
Níquel negro [ editar ]
El niquelado negro generalmente se recubre sobre latón, bronce o acero para producir una superficie no reflectante. [8] Este tipo de enchapado se utiliza con fines decorativos y militares y no ofrece mucha protección. [1] [2] [8]
| Nombre químico | Fórmula | Concentración del baño [8] |
|---|---|---|
| Sulfato de níquel y amonio | NiSO 4 · (NH 4 ) 2SO 4 · 6H 2 O | 8 oz / gal |
| Sulfato de cinc | ZnSO 4 | 1.0 oz / gal |
| Tiocianato de sodio | NaCNS | 2 oz / gal |
Aplicaciones [ editar ]
Revestimiento decorativo [ editar ]
El níquel brillante decorativo se utiliza en una amplia gama de aplicaciones. Ofrece un acabado de alto brillo, protección contra la corrosión y resistencia al desgaste. En la industria automotriz, el níquel brillante se puede encontrar en parachoques , llantas, tubos de escape y molduras. También se utiliza para trabajos luminosos en bicicletas y motocicletas . Otras aplicaciones incluyen herramientas manuales y artículos para el hogar como iluminación y accesorios de plomería , rejillas de alambre, armas de fuego y electrodomésticos . [5]
Aplicaciones de ingeniería [ editar ]
El níquel de ingeniería se usa donde no se desea brillo. Las aplicaciones no decorativas brindan protección contra el desgaste y la corrosión, así como acumulaciones de bajo estrés para la recuperación dimensional. [5] [9] El método se puede utilizar para fabricar recubrimientos resistentes al desgaste de nanocompuestos . [10] [11]
Ver también [ editar ]
- Oro de inmersión en níquel no electrolítico
- Niquelado electrolítico
- Galvanoplastia
- Enchapado en cromo
Referencias [ editar ]
- ^ a b c "QQ-N-290 A NIQUELADO" . www.everyspec.com . Consultado el 25 de febrero de 2018 .
- ^ a b c d e f g h Ian Rose; Clive Whittington (2014). "Manual de niquelado" . Instituto del níquel .
- ^ "MIL-P-27418 REVESTIMIENTO DE BAÑO ELECTRODEPITADO EN NIQUEL SUAVE" . www.everyspec.com . Consultado el 25 de febrero de 2018 .
- ^ a b c d e f g h i j k l "Galvanoplastia de níquel [SubsTech]" . www.substech.com . Consultado el 25 de febrero de 2018 .
- ^ a b c d e Snyder, Dr. Donald. "Galvanoplastia de níquel" . www.pfonline.com . Consultado el 25 de febrero de 2018 .
- ^ a b "NickelElectroplating.pdf" (PDF) . Consultado el 25 de febrero de 2018 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
- ^ "Encontraremos el enfoque óptimo para recubrir sus piezas. Nadie puede superar la amplia gama de recubrimientos y acabados de ingeniería de Bales" .
- ^ a b c "MIL-P-18317 REVESTIMIENTO DE NÍQUEL NEGRO SOBRE LATÓN BRONCE O" . www.everyspec.com . Consultado el 25 de febrero de 2018 .
- ↑ Davis, Joseph R. (1 de enero de 2000). Níquel, cobalto y sus aleaciones . ASM International. ISBN 9780871706850. Consultado el 9 de agosto de 2016 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
- ^ Mosallanejad, MH; Shafyei, A .; Akhavan, S. (18 de abril de 2016). "Co-deposición simultánea de SiC y CNT en el revestimiento de Ni" . Canadian Metalurgical Quarterly . 55 (2): 147-155. doi : 10.1080 / 00084433.2016.1150406 . S2CID 138392838 . Consultado el 9 de agosto de 2016 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
- ↑ Zhang, Sam (18 de junio de 2010). Recubrimientos y películas delgadas nanoestructuradas: propiedades mecánicas . Taylor y Francis. ISBN 9781420094022. Consultado el 9 de agosto de 2016 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
