1. Мақсат
Электролизді никельмен қаптау процесін, параметрлерді бақылауды және сапа талаптарын стандарттау, тұтынушы мен халықаралық стандарттарға сәйкес келетін тұрақты жабын сапасын қамтамасыз ету.
2. Қолдану аясы
Көміртекті болатқа, тот баспайтын болатқа және мыс қорытпаларына электролитсіз никельмен қаптауға қолданылады. Магний қорытпаларына, титан қорытпаларына немесе басқа арнайы процестерге қолданылмайды.
3. Нормативтік сілтемелер
- • GB/T 13913-2008 – Автокаталитикалық никель-фосфор қорытпасынан жасалған жабындар
- • GB/T 6461-2002 – Металл және басқа да бейорганикалық жабындардың металл негіздеріндегі сынақ үлгілері мен бұйымдарын коррозияға сынаудан кейін бағалау
- • ASTM B733-18 – Автокаталитикалық (электролсыз) никель-фосфор жабындарына арналған стандартты сипаттама
- • ISO 4527:2003 – Металл жабындар – Автокаталитикалық (электрсіз) никель-фосфор қорытпасынан жасалған жабындар
- • GB/T 5270-2005 – Металл негіздеріндегі металл жабындар – Гальваникалық және химиялық жолмен тұндырылған жабындар – Адгезияны сынау әдістері
4. Процесс принципі
Электролсыз никельмен қаптау - бұл автокаталитикалық химиялық тұндыру процесі, онда натрий гипофосфиті Ni²⁺ иондарын тотықсыздандырып, Ni-P қорытпасынан жасалған жабынды түзеді.
Реакция механизмі:
- • Анодтық тотығу: H₂PO₂⁻ + H₂O → H₂PO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻
- • Катодтық қысқарту: Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni
- • Фосфордың бірлескен тұнбасы: H₂PO₂⁻ + 2H⁺ + e⁻ → P + 2H₂O
Фосфор құрамы бойынша жабынның жіктелуі:
| Түрі | Фосфор мөлшері |
| Төменгі P | 1–5% |
| Орташа P | 5–10% |
| Жоғары P | 10–15% |
5. Процесс ағыны
Тексеру → Майсыздандыру → Ыстық шаю → Ағынды шаю → Тұздау → Шаю → Белсендіру → Шаю → Диэлектрлік шаю → Электролизді қаптау → Қалпына келтіру → 3 сатылы қарсы ағынды шаю → Пассивтеу → Диэлектрлік шаю → Кептіру → Тексеру → Қаптау
6. Негізгі процесс параметрлері
| Параметр | Басқару диапазоны | Ескертпелер |
| Ni²⁺ концентрациясы | 8–12 г/л | Ұсынылатын 9–10 г/л |
| Натрий гипофосфиті | 25–35 г/л | Ni²⁺-ге молярлық қатынасы: 2,5–3,5:1 |
| Кешен түзуші агент (натрий цитраты) | 30–40 г/л | Никель иондарын тұрақтандырады |
| Буфер (натрий ацетаты) | 15–25 г/л | рН тұрақтылығын сақтайды |
| рН мәні | 4.5–5.5 (Орташа/жоғары P) | Аммиак немесе натрий карбонаты қосылған |
| Температура | 85–90℃ | Оңтайлы 88±1℃ |
| Жүктелуде | 0,5–1,5 дм²/л | Жоғары жүктеме тұндыру жылдамдығын төмендетеді |
| Тұндыру жылдамдығы | 15–25 мкм/сағ | Ваннаның қартаюымен азаяды |
| Уақыт | 15–60 мин | Қажетті қалыңдығына байланысты |
| Қозғалыс | Механикалық немесе төмен қысымды ауа | Дайындаманың қозғалысы немесе айналымы ұсынылады |
| Сүзу | Үздіксіз сүзу, 5–10 мкм рейтингі | Бөлшектерді кетіреді, шөгінділердің пайда болуына жол бермейді |
7. Өнімнің сипаттамалары және жабын жағу мүмкіндігі
7.1 Дайындама өлшемдерінің диапазоны
| Тауар | Параметр |
| Максималды өлшем | 1500×800×600 мм |
| Минималды өлшем | 5×5×5 мм |
| Максималды салмақ | 200 кг |
| Мин. салмақ | 1 г |
7.2 Қаптама қалыңдығының мүмкіндігі
| Түрі | Қалыңдық диапазоны | Әдеттегі қолданылуы |
| Дәл бөлшектер | 5–10 мкм | Бұрандалар, клапан өзектері, гидравликалық компоненттер |
| Стандартты бөлшектер | 10–50 мкм | Жалпы коррозияға және тозуға төзімді бөлшектер |
| Қалың жабын | 50–100 мкм | Тозуды жөндеу, қатты коррозиялық орталар |
Біркелкілік: ±10% (жалпы бөлшектер); ±15% (күрделі пішіндер)
7.3 Жабынның қасиеттері
| Мүлік | Аспен қапталған | Термиялық өңделген (400℃×1 сағ) | Ескертпелер |
| Қаттылық (HV) | ≥500 жоғары вольтты | ≥800 жоғары вольтты кернеу | Жылулық өңдеу қаттылықты арттырады |
| Адгезия | ≤ 1-сынып (GB/T 5270) | — | Қабыршақтанбайды, қабыршақтанбайды |
| Тұзды шашырату сынағы (NSS, 5% NaCl, 35℃) | ≥24 сағ (орташа P) ≥72 сағ (Жоғары P) | — | Тұтынушының талабы бойынша |
| Кеуектілік | ≤1 нүкте/см² | — | Әдетте кеуекті емес ≥25 мкм |
| Қарсылық | 50–100 мкΩ·см | 30–60 мкΩ·см | — |
Термиялық өңдеу: 400℃ ±10℃, 1 сағат, ауамен/пеште салқындатыңыз.
8. Өндірістік қуат
| Тауар | Сыйымдылығы |
| Бір резервуар көлемі | 2–5 м³ |
| Партия салмағы | 500–1500 кг |
| Күнделікті сыйымдылық | 3–8 тонна |
| Ай сайынғы қуаттылық | 80–200 тонна |
Ескерту: Нақты сыйымдылық геометрияға, қалыңдығына, ваннаның қартаюына байланысты.
9. Сапаны тексеру
9.1 Тексеру элементтері
| Тауар | Әдіс | Жиілік | Қабылдау критерийі |
| Қалыңдығы | XRF / металлографиялық микроскоп | Әр партия үшін әр құрылғыға ≥3 ұпай | Сурет салумен танысу; максималды әзірлеу ≤10% |
| Қаттылық | HV0.1 микроқаттылығы | Ауысымға бір рет | ≥500 HV (қапталған); ≥800 HV (HT) |
| Адгезия | Элек/иілу/көлденең кесу+таспа | Әр партияға 1 дана | ≤1 дәрежелі, қабыршақтанбайды |
| Сыртқы түрі | Көрнекі (стандартты жарық) | 100% | Біркелкі жарық; ақаулар жоқ |
| Тұз спрейі | NSS 5% NaCl, 35℃ | Әр партия/өзгеріс үшін | Орташа P ≥24 сағ; Жоғары P ≥72 сағ |
| Фосфор мөлшері | ЭСҚ / химиялық | Апта сайынғы / жаңа ванна | 1–5% / 5–10% / 10–15% |
9.2 Сыртқы түрі бойынша жіктеу
| Бағасы | Сипаттама |
| А дәрежесі | Біркелкі ашық/жартылай ашық, ақаулар жоқ |
| B дәрежесі | Аздап су/тірек іздері, шұңқырлар/қабықтар жоқ |
| C дәрежесі | Түсінің аздап күңгірттенуі/өзгеруі, жұмысы жақсы |
| Қабылдамау | Түбірлену, қабыршақтану, цистернамен қаптау, күйдіру, түстің күрт айырмашылығы |
10. Ақаулықтарды жою
| Мәселе | Мүмкін болатын себеп | Шешім |
| Жабысу нашар | Майсыздандыру/тұздау толық емес; белсендіру жеткіліксіз | Алдын ала емдеуді жақсарту; белсенділікті ұзарту |
| Шұңқырлар/кедір-бұдырлық | Ваннадағы бөлшектер; жоғары рН тұнбалары | Сүзілуді күшейту (5 мкм); рН деңгейін төмендету |
| Күңгірт/сұр жабын | Төмен Ni²⁺/гипофосфит; төмен рН/температура | Химиялық заттарды қосыңыз; рН 4,8–5,2; 88°C дейін қыздырыңыз |
| Скиппен қаптау | Жергілікті пассивация; қалдық май/оксид | Белсендендіруді жақсарту; майсыздандыруды қайта бастау |
| Тұндырудың төмен деңгейі | Төмен температура/Ni²⁺/төмендеткіш; рН деңгейінен төмен; ескірген ванна | 88–90°C дейін қыздырыңыз; рН деңгейін реттеңіз; ваннаны сергітіңіз |
| Ваннаның ыдырауы | Қызып кету; жоғары рН; жылдам қосу; төмен жүктеме | Қыздыруды тоқтатыңыз; рН деңгейін төмендетіңіз; ваннаны сұйылтыңыз |
11. Қауіпсіздік
- • ЖҚҚ: Қышқыл/сілтілік қолғаптар, көзілдірік, алжапқыш, респиратор (аммиак/қышқылдар).
- • Химиялық сақтау: никель сульфатын, гипофосфитті, қышқылдарды, сілтілерді бөліп алыңыз; жылуды/тотықсыздандырғыштардан алыс ұстаңыз.
- • Тыйым салулар: Концентр қышқылы + гипофосфитті (улы фосфин) араластырмаңыз. Алдымен қатты заттарды DI суда ерітіңіз.
- • Желдету: Резервуарлардың үстіндегі жергілікті сору жүйесі (сутегін кетіру).
- • Төтенше жағдай: Көзді жуу, душ, құрғақ ұнтақ/CO₂ өрт сөндіргіш, респиратор, төгілген газға арналған жинақ.
12. Қоршаған ортаны қорғау
- • Ағынды сулар: Ni бөлек ағынды сулар; тұнбаның рН мәні 9–10 + PAC/PAM; Ni <0,5 мг/л.
- • Қауіпті қалдықтар: Пайдаланылған ванна, сүзгілер, активатор, Ni шламы – лицензияланған жою құжаттарымен бірге.
- • Шығарындылар: Үздіксіз желдету; аммиак/сутегі мөлшерін 16297 GB үшін бақылаңыз.
- • Энергия/су: Бактарды оқшаулау; қарсы ағынды шаю; концентрацияланған сумен толтыру.
13. Ванна құрамы (орташа фосфор, жалпы бөлшектер)
| Химиялық | Шоғырлану | Функция |
| NiSO₄·6H₂O | 25–35 г/л | Негізгі тұз, Ni²⁺ көзі |
| NaH₂PO₂·H₂O | 25–35 г/л | Тотықсыздандырғыш, P көзі |
| Na₃C₆H₅O₇·2H₂O | 30–40 г/л | Кешен түзуші агент |
| CH₃COONa·3H₂O | 15–25 г/л | рН буфері |
| Сүт/пропион қышқылы | 5–10 мл/л | Үдеткіш |
| Тұрақтандырғыш (тиомочевина) | 1–2 мг/л | Ыдыраудың алдын алады |
Татуласу:
1. NiSO₄, цитрат, ацетатты 60°C температурадағы 1/3 диэлектрлік суда ерітіңіз.
2. Гипофосфит + сүт қышқылын тағы 1/3 бөлігінде ерітіңіз.
3. Араластырыңыз, көлемге дейін толтырыңыз, рН 4,8–5,2.
4. Тұрақтандырғышты қосып, 88°C дейін қыздырыңыз, сүзгіден өткізіңіз, сынақ пластинасын салыңыз.
14. Жабдық және тексеру мүмкіндігі
14.1 Негізгі жабдық
| Жабдық | Техникалық сипаттама |
| Қаптау цистернасы | PP/PVC қапталған, жылытылған, температураны бақылау |
| Сүзу | Қышқылға төзімді сорғы + корпус, 5–10 мкм, 1–3×/сағ |
| Температураны бақылау | PID, ±1℃ |
| Кептіру пеші | Ыстық ауа, 60–120℃ |
| Ультрадыбыстық тазартқыш | 40 кГц, реттелетін қуат |
| DI суы | ≥10 МΩ·см |
14.2 Тексеру жабдықтары
| Жабдық | Дәлдік/Стандартты |
| XRF қалыңдығы | 0–200 мкм, ±0,1 мкм |
| Микроқаттылық | 10–1000 гф, GB/T 4340.1 |
| Тұз шашыратқыш камера | GB/T 10125, ≥200 л |
| Металлографиялық микроскоп | 100–1000×, микрометр |
| рН өлшегіші | ±0,02, температуралық өтемақы |
| Аналитикалық баланс | 0,01 г |
15. Құжаттама және бақылау мүмкіндігі
- •Өндіріс рекорды:Бөлшек нөмірі, саны, температурасы, рН, уақыты, қалыңдығы, операторы.
- •Ванна журналы:Күнделікті Ni²⁺, гипофосфит, рН; қоспалар; сүзу/тазалау.
- •Тексеру жазбасы:Қалыңдығы, қаттылығы, адгезиясы, сыртқы түрі, тұз спрейі.
- •Техникалық қызмет көрсету:Калибрлеу, сорғыға техникалық қызмет көрсету, қақтан тазарту, желдеткішті тексеру (тоқсан сайын).
Сақтау:≥3 жыл (авто/медициналық үшін ≥10 жыл). Топтық/ванна цикліне дейін бақылануы мүмкін.
16. Қосымша ережелер
- • Техникалық бөлім жыл сайын қарастырады.
- • Тұтынушының арнайы талаптары (тұз шашырауы, қаттылығы, таралуы, сынғыштығы) құжатталған және орындалған.
- • Жаңа өнімдер: Алдымен шағын сынақ; барлық сынақтардан өткеннен кейін жаппай өндіріс.
- • Өндірісті бақылау және тұтынушылар аудиті үшін.
Түзету тарихы
| Реверенд | Күні | Түзету мазмұны | Бекіткен |
| V1.0 | 2024-xx-xx | Алғашқы шығарылым | — |
| V2.0 | 2026-04-30 | Тек ағылшын тіліндегі толық нұсқасы | — |
Жарияланған уақыты: 2026 жылғы 18 мамыр