123.docx

b) Nichelarea lucioasa a cuprului. Nichelul se aplica direct, in scop protector

pieselor confectionate din cupru si aliaje ale acestuia. Metalele cum sunt fierul, aluminiul, staniul, se nicheleaza indirect, necesitand cuprarea intermediara. Nichelarea lucioasa a castigat o raspandire tot mai larga in industriile electrotehnica si constructoare de masini, nichelul prezentand o rezistenta ridicata la coroziune chimica, atmosferica (lipsita de SO2), duritate mare, precum si un efect estetic satisfacator. Exista situatii in practica galvanotehnica si galvanoplastica, cand sunt necesare depuneri de doua sau chiar trei straturi de nichel succesive. Astfel amintim “Nichel Duplex” si “Nichel Triplex”, la care prima depunere este mata, iar celelalte, semilucioasa si lucioasa.

Electrolitul, folosit ca sursa de ioni de Ni(II), prezinta doua variante: “Ni-S” si “NiC”, dupa cum predomina in concentratie sulfatul sau clorura de nichel. Compozitia celor doua variante de bai de nichelare lucioasa este: Componentul Sulfat de NiSO47H2O

Solutia “Ni-S” nichel 300 g/l

Solutia “Ni-C” 100 g/l 200 g/l

Clorura de NiCl26H2O

nichel

60 g/l 40 g/l 40 g/l 40-60

Acid boric H3BO3 40-60 Agent de “Cirazin” RSR

4-4,8

luciu 3-4,5

Temperatura (C)

2-8 A/dm2

2-10 A/dm2

pH Densitate catodica de curent Electrozii: anodul - nichel electrolitic de puritate 99,9 %; catodul - piesa de nichelat din cupru sau alama. Anodul din nichel se imbraca intr-un sac de material sintetic. Raportul dintre suprafata catodica/anodica = 1/1 sau 2/1. Pentru ambele tipuri de solutie de electrolit se recomanda agitarea mecanica a barei catodice. Timpul optim (minute) necesar obtinerii unei depuneri de 10 m, la diferite densitati de curent, este dat in tabelul:

Densitatea de 2 2 curent [A/dm ] Timpul optim de electroliza 30 [minute]

3

4

20

15

In general randamentul de curent al solutiilor “Ni-S” si “Ni-C” este cuprins intre 95 si 98 %. Baia de nichelare se confectioneaza din otel cauciucat in interior, din sticla sau plexiglas, prevazuta cu termostatare si instalatie de agitare a barei catodice. Reactiile ce au loc la electrozi sunt: Cu (-) : Ni2+ + 2e-  Ni Ni (+) : Ni  Ni2+ + 2e-

Aparatura si substante necesare - circuit clasic de electroliza format din sursa de curent continuu, ampermetru, voltmetru, reostat si celula de electroliza; - anod din nichel electrolitic de puritate 99,9 %; - catod-piesa de protejat din cupru sau alama; - solutie de electrolit “Ni-S” sau “Ni-C”; - hartie abraziva cu granulatie fina; - solventi organici pentru degresare; - etuva; - balanta analitica.

Mod de lucru Suprafata catodului de alama se prelucreaza cu hartie abraziva cu granulatie fina, pana la obtinerea unei suprafete uniforme, lucioase si netede. Se spala abundent cu apa curenta, se degreseaza cu solventi organici, se spala de mai multe ori cu apa distilata, in final cu alcool etilic si se introduce in etuva pentru uscare, la 110 C, timp de 15 minute. Dupa uscare se lasa sa se raceasca in exicator, timp de 10 minute, iar

apoi se cantareste la balanta analitica pentru determinarea masei initiale a catodului, (mi). Se fixeaza electrozii respectand polaritatile sursei de curent, se toarna electrolitul in celula de electroliza astfel incat acesta sa acopere complet suprafata de nichelat si se conecteaza instalatia la pozitia de lucru. Se citeste valoarea intensitatii curentului (I) la ampermetru, mentinandu-se constanta la valoarea prescrisa, tot timpul depunerii. Dupa trecerea timpului de electroliza se intrerupe trecerea curentului prin baia de electroliza, se scoate catodul si se spala repetat cu apa distilata si alcool etilic, dupa care se pune in etuva pentru uscare la 110 C, timp de 15 minute, se raceste in exicator 10 minute si se recantareste la balanta analitica determinand masa finala a acestuia (mf).

Manipularile catodului se fac prin prinderea acestuia cu penseta sau cu un cleste de laborator.

Prelucrarea datelor experimentale Calculul randamentului de curent (% rk):

% rk = in care: mp = m = mf - mi

mt =

, stiind ca

Se fac trei determinari ale randamentului de curent, rezultatele prezentandu-se intrun tabel de forma: Nr. det.

I

t

mi

mf

m

mt

[A]

[s]

[g]

[g]

[g]

[g]

% rk

1 2 3 Pentru calculul grosimii stratului de nichel depus se utilizeaza metoda cantaririi, raportata la suprafata piesei, relatia de calcul fiind:

[m] in care:  - grosimea stratului de metal depus [m]; mf - masa finala a catodului [g]; mi - masa initiala a catodului [g];  - densitatea nichelului [g/cm3]; S - suprafata piesei acoperita cu nichel [cm2]. Rezultatele se prezinta intr-un tabel de forma: