Nickel РУКОВОДСТВО ПО ПРИМЕНЕНИЮ (ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ВАРИАНТ) Mark 90 Технологический процесс полублестящего никелирования Издание от 21.08.1997 Заменяет издание: --- Содержание Описание продукта ........................................................................................................................... 2 Оснастка ванны ................................................................................................................................. 2 Приготовление исходного состава для работы на режиме с нагнетанием воздуха ................... 4 Приготовление исходного состава для работы на режиме с движением изделий ..................... 4 Технологические параметры............................................................................................................ 6 Описание технологических компонентов ...................................................................................... 7 Рекомендации по обработке сточных вод ...................................................................................... 8 Этот информационный листок предназначен для Вашей консультации. Данные соответствуют последнему уровню наших знаний. Но т.к. правильное применение наших препаратов выходит из сферы нашего влияния, гарантию за стабильное надлежащее качество препаратов мы можем взять на себя только в момент поставки. В случае возможных затруднений в применении препаратов, мы просим обращаться за консультацией в службу нашего технического сервиса. Атотех Германия ГмбХ п/я 21 07 80 Эразмусштрасэ 20 - 24 Д - 10507 Берлин 21 Телефон (030) 349 85 0 Телефакс (030) 349 85 777 Mark 90 Seite 2 / 6 Описание продукта Mark 90 служит для гальванического осаждения слоев никеля с низким содержанием серы. Он предусмотрен в первую очередь для получения так называемых двойных слоев никеля на изделиях, подверженных особенно сильным воздействиям коррозии. При этом, если общая толщина слоя никеля составляет не более чем 20 µm, то первоначальный слой никеля, как минимум 50 % общей толщины слоя никеля, должен быть получен осаждением в гальванической ванне Mark 90. При более высоких величинах общей толщины слоя никеля толщина слоя полублестящего никеля должна составлять примерно 2/3 общей толщины слоя. Оснастка ванны Аноды Аноды из чистого никеля, аноды из электролитического никеля или S-стержни никеля круглого сечения по нормам (INCO) в анодных корзинах из титана. Необходимы анодные чехлы. Емкость для раствора Листовая сталь с футеровкой из эбонита или ПВХ , а также материала ПВХ/сложный полиэфир - типа сэндвич. Обогрев Нагревательные элементы из фарфора, тугоплавкого стекла или политетрафторэтилена. Теплообменники из титана или графита. Движение изделий/электролита Необходимо. Движение изделий и/или нагнетание воздуха. Механическое движение Длина хода горизонтального: 100 мм вертикального: 60 мм Нагнетание воздуха Объем воздуха: 12 до 20 м3/ч на каждый метр штанги с изделиями. Чтобы исключить загрязнение электролита маслом необходимо применять воздуходувки. Преимуществом для процесса является дополнительное применение обычного движения катодных штанг, чтобы воздушный поток получал доступ ко всем местам держателя изделий. Расстояние между трубой для нагнетания воздуха и самыми нижними изделиями на держателе изделий должно быть не менее 150 мм. Фильтрование Непрерывное. Должна быть предусмотрена циркуляция всего объема ванны минимум 2-4 раза в час. (Размер фильтрующих ячеек 5 µм). Двойных ходов/мин 20 – 25 (4 - 5 м/мин) 25 - 30 (3- 4 м/мин) Mark 90 Seite 3 / 6 Вспомогательное средство для фильтрования Фильтровальная целлюлоза Отсос При нагнетании воздуха необходим; при движении изделий рекомендован. Приготовление исходного состава для работы в режиме с нагнетанием воздуха Приготовление 100 л Литров Килограмм Сульфат никеля (NiSO4 6 H2O) ---- 30,0 Хлорид никеля (NiCl2 6 H2O) Борная кислота (H3BO3) Mark 90 Добавка M 901 Mark 90 Добавка M 902 Смачиватель NP A (только для нагнетания воздуха) ---- 4,5 ---0,5 0,1 0,3 4,5 ~ 0,5 ~ 0,1 ~ 0,3 Приготовление исходного состава для работы в режиме с движением изделий Приготовление 100 л Литров Килограмм Сульфат никеля (NiSO4 6 H2O) ---- 30,0 Хлорид никеля (NiCl2 6 H2O) Борная кислота (H3BO3) Mark 90 Добавка M 901 Mark 90 Добавка M 902 Смачиватель NPM 2 (только для движения изделий) ---- 4,5 ---0,5 0,2 0,5 4,5 ~ 0,5 ~ 0,2 ~ 0,5 Для приготовления исходного состава мы рекомендуем следующий порядок: Все части линии, которые имеют контакт с электролитом, должны быть перед приготовлением исходного состава тщательно очищены. Новые части линии (емкости для раствора, фильтрнасосы, и т. п.) необходимо выщелачивать 1 – 3 % ной по объему соляной кислотой и 1 – 3 мл/л смачивателем NPA или NPM 2 (в зависимости от вида технологического процесса) в течение 24 часов при 60 – 70 °C. В заключение хорошо промыть водой. Растворить борную кислоту, хлорид никеля и сульфат никеля в глубокообессоленной или умягченной воде при 70 – 100 °C при хорошем перемешивании в емкости из эмалированной листовой стали или из нержавеющей стали. Для растворения 39,0 кг солевой смеси необходимо минимум 50 л воды (при 80°C). Mark 90 Seite 4 / 6 Добавить 4 г/л измельченного в порошок активированного угля (пригодный уголь с низким содержанием серы и железа может поставить фирма Atotech). Время воздействия активированного угля должно составлять минимум 30 минут. Отфильтровать раствор в рабочую емкость (во время фильтрования раствор должен иметь температуру минимум 50 °C, т.к. в противном случае часть борной кислоты останется в фильтре). Заполнить ванну до рабочего объема. При тщательном перемешивании добавить необходимое количество: Mark 90 Добавки M 901 Mark 90 Добавки M 902 смачивателя NPA или смачивателя NPM 2. После достижения рабочей температуры электролит готов к работе. Указание: если соли никеля, примененные для приготовления исходного состава, содержат загрязнения из посторонних металлов, то перед добавлением добавок необходимо провести селективную очистку при 0,1 – 0,25 A/дм2. Технологические параметры Температура раствора 60 °C (50 – 70 °C) Показатель pH 4,2 (4,0-5,0) Концентрация раствора 1,19 г/см3 при 20 °C Показатели плотности тока На катоде: 4 A/дм2 (1 – 7 A/дм2) На аноде : макс. 2,5 A/дм2 Выход по току 95 - 98 % Скорость электролитического осаждения Напряжение на ванне 1 µм Ni за 1,7 мин при 3 A/дм 4 - 10 В Mark 90 Seite 5 / 6 Описание технологических компонентов Принцип действия добавок для Mark 90 Добавка M 901 для Mark 90 Придает слою полублестящего никеля вместе с добавкой M 902 к Mark 90 необходимые основные свойства, такие как вязкость (ковкость), столбчато-кристаллическую структуру и равномерно полублестящий внешний вид. Эта добавка расходуется главным образом вследствие выноса. Избыток ее не является критическим. Концентрации свыше 8 мл/л следует избегать по экономическим соображениям. При непрерывном фильтровании активированным углем адсорбируется только незначительное количество. При очистке с применением напр. 5 г/л активированного угля адсорбируется ~ 50 % этой добавки. Концентрацию добавки M 901 для Mark 90 можно определять аналитически. Добавка M 902 для Mark 90 Концентрацию этой добавки можно оценивать по внешнему виду слоев никеля. Недостаток ее вызывает неравномерный полублеск слоев никеля. Избыток же ведет к образованию слоев никеля с блестящей поверхностью и пониженной вязкостью. При этом структура слоя никеля может стать ламинарной и оказывать отрицательное влияние на коррозионную стойкость. Добавка M 902 для Mark 90 при применении активированного угля не удаляется. Ее избыток можно удалить путем вырабатывания раствора с плотностью тока (0,1 – 0,25 A/дм2) с применением движения. Заданные параметры Никель Ионы хлорида Борная кислота Расход на 10 000 ампер-часов В исходном составе Рабочий интервал 65 г/л 60 – 70 г/л 14 г/л 45 г/л 12 – 16 г/л 40 – 50 г/л Литров 0,75 (0,5 – 1,0) Mark 90 добавка M 901 2,0 (1,0 - 3,0) Mark 90 добавка M 902 0,4 (0,3 – 0,5) Смачиватель NP A (только для нагнетания воздуха) 1 (0,7 – 1,5) Смачиватель NPM 2 (только для движения изделий) Килограмм ~ 0,75 (0,5 – 1,0) ~ 2,0 (1,0 - 3,0) ~ 0,4 (0,3 – 0,5) ~ 1 (0,7 – 1,5) Потери на испарение необходимо компенсировать дистиллированной или глубокообессоленной водой. Mark 90 Seite 6 / 6 Рекомендации по обработке сточных вод Промывочная вода Никель в промывочной воде можно путем подщелачивания до показателя pH 9,5 - 10 осаждать на станции обработки сточных вод. Затем фильтрат отводится на станцию окончательной нейтрализации. Концентраты При необходимости обезвреживания концентратов ванны никелирования предоставлены следующие возможности: Для регенерации никеля необходимо, чтобы концентраты никеля обрабатывались отдельно от других растворов. В качестве методов регенерации можно, в частности, рекомендовать: Электролитическую регенерацию никеля при помощи специальных ячеек для электролиза. Передача необработанных концентратов ванны никелирования - или полученного способом осаждения шлама гидроокиси никеля - соответствующим специализированным фирмам для утилизации. В случае отсутствия таких возможностей, концентрат ванны никелирования можно обрабатывать вместе со сточными водами, не содержащими комплексообразователей, путем алкализации до показателя pH 9,5 - 10. Для лучшего осаждения концентраты должны поступать на станцию очистки сточных вод в разбавленном состоянии в соотношении минимум 1 : 5. Необходимо соблюдать требования местных органов технадзора относительно предельной концентрации токсичных веществ, а также общие требования нормативных актов по опасным материалам! Перечень необходимых продуктов Все продукты фирмы Atotech, необходимые для приготовления исходного состава и для поддержания рабочего режима технологического процесса полублестящего никелирования Mark 90, приведены ниже: Mark 90 добавка M 901 Mark 90 добавка M 902 Смачиватель NP A ( только для нагнетания воздуха) Смачиватель NPM 2 (только для движения изделий)