Для изоляции подвесок можно применять:
1) перхлорвиниловые химически стойкие лаки (ХСЛ, ПХВ, ХВЛ и ОНИЛХ);
2) нитролаки и нитроклеи (цапонлак, эмалит);
3) клеи типа БФ-2, БФ-4, БФ-6, резиновые клеи типа № 88, термопреновый клей и клей № 4508;
4) ленты из химически стойких специальных пластмасс (полиэтилен, фторпласт-3, хлорвинил, резина и др.);
5) массы из игелита и дибутилфталата.
Кроме того, в качестве материалов для изготовления подвесок можно применить бакелитизированную фанеру, пропитанную фенольно-формальдегидными смолами. В этом случае ствол подвески изготовляют из бакелитизированной фанеры, винипласта или из пропитанной парафином древесины и только контактные крючки, соединенные между собой проволокой,— из металла. Такие подвески весьма прочны и благодаря своей легкости удобны в работе.
Внедряется также метод изоляции подвесок путем напрессовки (заливки) капроном и метод вихревого напыления пластмасс (полиэтилена). [8]
Никель—металл белого цвета, с незначительным желтоватым оттенком, довольно твердый и ковкий, хорошо поддающийся полированию. Атомный вес никеля 58,69, удельный вес 8,9 г/см3, электрохимический эквивалент 1,095 г/а-ч, нормальный потенциал 0,25 в, температура плавления 1452° С. Никелевые отложения имеют обычно мелкокристаллическую структуру, однако особенно в тонких (до 25 мк) слоях отличаются значительной пористостью, которая уменьшается с увеличением толщины слоя. [2]
Никелированием преследуют обычно две цели: защиту от коррозии и придание изделиям красивого внешнего вида. Никелирование широко применяется для окончательной отделки изделий в различных областях промышленности: автомобильной, приборостроительной, а также в производстве изделий широкого потребления. [10]
В тех случаях, когда никелированную поверхность необходимо сохранить блестящей, на никелевое покрытие наносят хромовое. Толщина слоя хрома должна быть в пределах 0,5—1 мм.
Процесс никелирования производится:
1) в стационарных ваннах;
2) в барабанах и колоколах (покрытие мелких деталей);
3) в стационарных ваннах (для интенсифицированного процесса с воздушным перемешиванием или с качающимися катодами);
4) в полуавтоматических установках;
5) в автоматах (при большой производственной программе).
Электролиты для никелирования
Никелирование производится в кислых или слабокислых электролитах, основным компонентом которых является сернокислый никель или никелевый купорос, хлористый никель, борфтористый никель и двойная соль никель-аммония (последняя имеет меньшее применение).
Для никелирования в стационарной ванне рекомендуется следующий состав электролита:
сернокислый никель........ 140—200 г/л
сернокислый натрий........ 50—70 »
сернокислый магний........ 10—20 »
борная кислота .......... 25—30 »
хлористый натрий или хлористый
калий ............. 5—7 »
Режим работы: плотность тока Dк = 0,5÷1,0 а/дм2, температура 18—20° С, кислотность рН = 5,2 ÷ 5,8. При подогреве до 30— 50° С и воздушном перемешивании или при помощи качающихся катодных штанг плотность тока можно увеличить до Dк =1,5÷2,5 а/дм2.
В последние годы в промышленности находят применение новые борфтористоводородные электролиты, обладающие значительными преимуществами в сравнении с сернокислыми электролитами. [2]
Блестящее никелирование. Никелевые покрытия, применяемые для защитно-декоративной отделки, должны иметь блестящую поверхность, что обычно достигается механическим полированием покрытий. Для блестящего никелирования широкое применение нашел электролит такого состава:
сернокислый никель........ 200—300 г/л
борная кислота.......... 25—30 »
хлористый натрий или хлористый калий.............. 3—15 »
фтористый натрий или фтористый калий.............. 4—6 »
2,6 и 2,7 дисульфонафталиновая кислота 2—3 »
формалин (40 %-ный)........ 1 мл/л
Режим работы: плотность тока Dк = 1,5 ÷2,5 а/дм2, температура электролита 20—30° С, кислотность рН = 5,8÷6,3; выход по току 95—96%; необходимо перемешивание электролита и чистая или непрерывная фильтрация, без перемешивания плотность тока не выше Dк = 0,5÷0,6 а/дм2.
При барабанном никелировании массового производства изделий последние, вследствие продолжительного трения, приобретают покрытие, отличающееся некоторой глянцевитостью..
Химическое никелирование. Химическое (безэлектролизное) никелирование стальных деталей и деталей из меди и ее сплавов осуществляется из растворов, содержащих простые соли никеля, под действием гипофосфита натрия или кальция, являющегося восстановителем.
Данный способ не требует наличия источников тока и электрического оборудования. Химическим путем можно покрывать никелем детали любого профиля, причем толщина отложений получается одинаковой на любом участке поверхности, в том числе и на внутренних поверхностях. Химическое никелирование осуществляется в стеклянных или керамических ваннах. Этот способ нашел применение в медицинской промышленности, в производстве часов и по мере увеличения выпуска гипофосфита внедряется в других отраслях. [11]
Сернокислые электролиты для никелирования очень чувствительны ко всякого рода примесям, загрязнениям и нарушениям процесса осаждения, являющимся причиной разных дефектов покрытия. Наиболее часто встречающимся дефектом является отслаивание покрытия. Причиной этого явления обычно бывает плохая предварительная очистка поверхности и недостаточно хорошо выполненные обезжиривание и декапирование.
Контроль качества никелевых покрытий производят по таким основным показателям: внешний вид, толщина покрытия, отсутствие пор и прочность сцепления с основным металлом. Контроль толщины никелевых покрытий производят по ГОСТ 3303-58. [8]
Медь — пластичный, легко полирующийся металл, являющийся хорошим проводником электрического тока. Удельный вес меди 8,9 г/см3, атомный вес 63,54. Температура плавления 1084° С. В химических соединениях медь может быть одновалентной (в цианистых электролитах) и двухвалентной (в кислых электролитах), соответственно и электрохимический эквивалент меди будет 2,372 и 1,186 г/а·ч. Гальванически осажденная медь имеет красивый розовый цвет. Медь легко растворяется в азотной и хромовой кислотах, слабее в серной и соляной кислоте. [2]
На воздухе медь легко окисляется, особенно при нагревании, в результате чего она теряет свой обычный цвет и блеск.
Метод гальванического осаждения меди, открытый в 1838 г. русским ученым Б. С. Якоби, является старейшим методом гальванических покрытий.
Обычно медные покрытия применяют с целью экономии никеля как подслой при никелировании и хромировании. Вследствие промежуточного покрытия стали и чугуна медью достигается лучшее сцепление между основным металлом и металлом покрытия и уменьшается сквозная пористость покрытия.
Медные покрытия широко применяются для целей гальванопластики при изготовлении архитектурных художественных изделий (барельефов, скульптур), а также в приборостроении при производстве отражателей, полых тонкостенных бесшовных медных трубок и других сложнейших полых деталей.
Медные покрытия применяются: для придания притирочных свойств поверхности деталей машин, станков и механизмов, для уменьшения шума при трении, для замены в целях экономии цветного металла медной аппаратуры, валов и других изделий из меди стальными и медненными, для восстановления деталей до нормальных размеров при ремонте различных изделий, а также с целью оксидирования медных покрытий и химической окраски для декоративных целей.
Свойства медных покрытий — твердость, эластичность и прочность сцепления, а также структура зависят главным образом от составов электролитов, из которых они были получены. [10]
Электроосаждение меди практически производят из электролитов двух типов: кислого и цианистого.
Кислые электролиты. Для меднения из кислых электролитов применяют сернокислые, пирофосфорнокислые, борфтористые и щавелевокислые. Наиболее простым электролитом является раствор сернокислой меди с добавлением (для улучшения электропроводности) серной кислоты. Кислые электролиты отличаются стабильностью в работе и позволяют применять высокие (до 30 а/дм2) плотности тока. Выход по току составляет около 100%. Основными недостатками этих электролитов является их низкая рассеивающая способность, а также невозможность осаждения меди непосредственно на сталь и чугун. При погружении этих металлов в электролит на поверхности их выделяется осадок контактной (без действия тока) меди, непрочно держащийся на поверхности покрываемого металла и обладающий большой пористостью.
Широкое применение для меднения имеет кислый электролит такого состава:
сернокислая медь....... 240—260 г/л
серная кислота ........ 50—70 »
Режим работы: плотность тока без перемешивания Dк = 2 ÷ 4 а/дм², а с перемешиванием 5 ÷ 10 а/дм²; температура 20—25° С.
Цианистые медные электролиты. Главной составной частью цианистых электролитов является комплексная цианистая соль меди и натрия или меди и калия. В цианистых электролитах получаются мелкокристаллические и плотные осадки меди. Электролит обладает хорошей рассеивающей способностью.
В цианистых электролитах медь осаждается на катоде из одновалентных ионов. Электрохимический эквивалент ее 2,372 г/а·ч. Поэтому при прохождении тока 1 а·ч должно получаться меди вдвое больше, чем из кислых ванн, где медь находится в виде двухвалентных ионов.
Основным недостатком цианистых ванн является их вредность, так как входящие в их состав цианистый натрий или цианистый калий являются сильнейшими и очень опасными ядами, работа с которыми требует соблюдения большой осторожности и специальных условий.