موضوع مقاله: آبکاری الکترولیتی نیکل | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # آبکاری الکترولیتی نیکل | مقدمه: آبکاری الکترولیتی نیکل روشی برای آبکاری یک لایهٔ نازک نیکل بر روی یک جسم فلزی است. | ## بخش 1: آبکاری الکترولیتی نیکل | لایهٔ نیکل می‌تواند تزئینی باشد، مقاومت در برابر سایش یا خوردگی ایجاد کند یا در ساخت قطعات فرسوده یا کم اندازه برای بازیابی استفاده شود. در این فرایند، اتصال الکتریکی بین شی رویان و الکترود نیکلی برقرار می‌شود و جریان الکتریکی از محلول نیکل، به الکترود نیکلی و سپس به شی رویان می‌رسد. قبل از شروع آبکاری قطعاتی که قرار است آبکاری شوند باید تمیز و عاری از خاک، خوردگی و نقص باشند. برای تمیز کردن و محافظت از قطعه در طول فرایند آبکاری، ترکیبی از عملیات حرارتی، تمیز کردن، ماسک کردن و قلمزنی ممکن است استفاده شود. هنگامی که قطعه آماده شد در محلول الکترولیت غوطه‌ور می‌شود و به عنوان کاتد استفاده می‌شود. درست مانند سایر فرآیندهای رسوب الکتریکی، یون‌ها از طریق محلول عبور می‌کنند و روی کاتد رسوب می‌کنند. راندمان آند برای انحلال نیکل نزدیک به ۱۰۰٪ است، مگر اینکه به دلیل مشکلاتی در فرایند آند منفعل شود که بازده آن در نتیجه ۰ خواهد بود. به دلیل این عدم تطابق، در حین آبکاری، غلظت نیکل در محلول و همچنین pH به آرامی افزایش می‌یابند. فرایند بسته به چگالی جریان و ضخامت مورد نظر آبکاری از یک دقیقه تا یک ساعت طول می‌کشد. تاریخچه آبکاری نیکل در نیمه اول قرن نوزدهم با آزمایش‌های قابل توجه گلدینگ برد (۱۸۳۷) و ثبت اختراع نیترات نیکل توسط جوزف شور (۱۸۴۰) انجام شد، توسعه یافت. موفقیت تجاری توسط ایزاک آدامز جونیور به دست آمد که حق اختراع او برای محلول سولفات نیکل آمونیوم، در حالی که مشابه بوتگر بود، دارای pH خنثی بود که کنترل فرایند را آسانتر می‌کرد. آدامز از ۱۸۶۹ تا ۱۸۸۶ تقریباً انحصار آبکاری نیکل را در حالی در اختیار داشت که مصرف نیکل برای آبکاری به ۱۳۵ تن رسید. | ## بخش 2: آبکاری الکترولیتی نیکل | در ایالات متحده، رمینگتون سعی کرد از محلول نیکل آمونیوم کلرید (۱۸۶۸)، در فرایند ایجاد ساختار آند به شکل یک سبد پلاتین پر از قطعات نیکل استفاده کند، ادوارد وستون استفاده از اسید بوریک را آغاز کرد (اختراع ثبت شده). سرانجام، الیور پی واتس در سال ۱۹۱۶ حمام واتس را تأسیس کرد، که انواعی آن هنوز به‌طور گسترده برای آبکاری تزئینی استفاده می‌شود. در حالی که رسوبات نیمه روشن برای کاربردهای مهندسی استفاده می‌شوند که در آن مقاومت در برابر خوردگی، شکل‌پذیری یا رسانایی الکتریکی بالا مهم است و به درخشندگی بالایی نیاز نیست. همچنین براق کننده‌های حامل حاوی گوگرد هستند که ساختار دانه ریز یکنواختی را برای آبکاری نیکل ایجاد می‌کند. تراز کننده‌ها یا روشن کننده‌های درجه دوم (مانند آلیل سولفونیک اسید، فرمالدئید کلرال هیدرات) در غلظت ۰٫۰۰۴۵–۰٫۱۵ گرم در لیتر، رسوب درخشانی را (در ترکیب با براق کننده‌های حامل) ایجاد می‌کنند. روشن کننده‌های کمکی (مانند آلیل سولفونات سدیم، پیریدینیم پروپیل سولفونات) در غلظت ۰٫۰۷۵–۳٫۸ گرم در لیتر. نوع براق کننده‌های اضافه شده و غلظت آنها، ظاهر رسوب را تعیین می‌کند: درخشان، روشن، نیمه روشن، ساتن. نیکل سولفامات آبکاری نیکل سولفامات برای بسیاری از کاربردهای مهندسی مانند اصلاح ابعاد، مقاومت در برابر سایش، پوشش با راندمان بالا و حفاظت در برابر خوردگی استفاده می‌شود. ترکیبات حمام +نام شیمیاییفرمول شیمیاییغلظت حمامنیکل سولفاماتNi(SO3NH2)2300-450 g/Lنیکل کلورایدNiCl2·6H2O0-30 g/Lبوریک اسیدH3BO330-45 g/L شرایط عملیاتی دما: ۴۰ تا ۶۰ °C چگالی جریان کاتدی: 2-25 A/dm2 pH: 3.5-4.5 تمام کلوراید محلول‌های تمام کلرید امکان رسوب پوشش‌های نیکل ضخیم را فراهم می‌کنند که با توجه به کارکرد در ولتاژ پایین قادر به این کار هستند. برای مثال، آبکاری داخل لوله‌ها و اتصالات فولادی ممکن است به یک آند نامحلول نیاز داشته باشد. معمولاً روی برنج، برنز یا فولاد به منظور ایجاد سطحی غیر بازتابنده آبکاری می‌شود. این پوشش درخشندگی بالا، محافظت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر سایش را ارائه می‌دهد. | ## بخش 3: آبکاری الکترولیتی نیکل | در صنعت خودرو، نیکل روشن را می‌توان در سپرها، رینگ‌ها، لوله‌های اگزوز و تزئینات یافت. کاربردهای دیگر عبارتند از ابزار دستی و وسایل خانگی مانند وسایل روشنایی و لوله‌کشی، قفسه‌های سیمی، سلاح گرم و لوازم خانگی. فناوری پوشش مدرن باعث می‌شود که نیکل رسوب‌شده به صورت آینه‌ای روشن و بدون نیاز به پولیش به نظر برسد. کاربردهای چند لایه اغلب برای بهبود مقاومت به خوردگی فولاد پوشش‌داده‌شده، روی، مس، آلومینیوم و سایر فلزات استفاده می‌شود. به منظور جلوگیری از کدر شدن، نیکل آبکاری شده تزئینی معمولاً با لایه نازکی از کروم پوشانده می‌شود. کاربردهای غیر تزئینی محافظت در برابر سایش و خوردگی و همچنین تجمعات کم استرس برای بازیابی ابعادی را فراهم می‌کنند. الکتروفرمینگ نیکل دارای آبکاری نیکل است که برای ساخت محصولات نیکل استفاده می‌شود. به عنوان مثال، نیکل را می‌توان روی یک سنبه رسوب کرد و سپس آن را بلند کرد و یک قسمت فقط نیکل ایجاد کرد. فواید معمول است که از آبکاری نیکل به دلایل یا مصارف مختلفی از جمله استفاده شود: مقاومت در برابر خوردگی: آبکاری نیکل با پوششی که از فلز پایه محافظت می‌کند در برابر اکسید شدن و زنگ زدگی محافظت می‌کند. دوام: قطعات و ابزارهای مکانیکی اغلب از افزایش سختی بهره می‌برند که باعث دوام و دوام بیشتر آنها می‌شود. | ## جمع‌بندی | از فولاد ضدزنگ برس خورده گرفته تا مشکی متالیک، طیف گسترده‌ای از گزینه‌ها وجود دارد که نیکل را برای بسیاری از صنایع جذاب می‌کند.