WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica

2021-10-14T02:41:10Z

Bot: Automatski unos stranica

Nova stranica

[[Datoteka:15.electroless.nickel.jpg|thumb|right|Kemijski poniklani predmeti.]]
'''Niklanje''' je [[tehnika]] u kojoj se predmet od nekog drugog metala prevlači tankim slojem nikla elektrolitskim putem (obično [[željezo|željeznih]], [[čelik|čeličnih]] ili [[Bakar (element)|bakrenih]]). Sloj može biti čisto dekorativan ili nanešen u svrhu [[korozija|korozijske]] zaštite. Kod nanošenja debljeg sloja može se koristiti za obnovu istrošenih metalnih dijelova [[strojevi|strojeva]]. <ref name="290A">[http://www.everyspec.com/FED_SPECS/Q/QQ-N-290A_22425/ QQ-N-290A]</ref> Danas sve veću važnost ima i takozvano kemijsko odnosno reduktivno niklanje. Niklanje se provodi [[elektrokemija|elektrokemijskim]] ili [[kemija|kemijskim]] putem. Elektrokemijsko niklanje [[galvanotehnika|galvanotehnički]] je postupak ([[elektroplatiranje]]), a provodi se u slabo kiselim [[otopina]]ma niklova sulfata ([[galvanotehnika]]), dok je kemijsko niklanje (postupak ''Kanigen'') izlučivanje [[nikal|nikla]] na [[metal]]nu podlogu kemijskom redukcijom. Niklanjem se dobivaju tvrde, ravnomjerne i neporozne [[Prevlaka (tehnologija)|prevlake]] otporne na koroziju u vlažnoj atmosferi, vodi i [[Baze (kemija)|lužnatim]] otopinama, a razmjerno stabilne u [[Klorovodična kiselina|solnoj]] i [[Sumporna kiselina|sumpornoj kiselini]]. <ref> '''niklanje''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=43783] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>

== Elektroplatiranje niklom ==
{{Glavni|Elektroplatiranje}}

Moć nikla da zaštiti od [[korozija|korozije]] tehnički važne metale, dobra mehanička svojstva i lijep izgled njegovih [[Galvanski elementi|galvanskih slojeva]], te to što se, već prema uvjetima, dade lako, brzo i jednolično elektrokristalizirati u različitim oblicima i nakon toga obrađivati, postižu time različite učinke, čine [[Galvanizacija|galvaniziranje]] niklom najvažnijim područjem [[galvanotehnika|galvanotehnike]], posebno elektroplatiranja. Elektroplatiranje niklom vrlo je važno za gradnju aparata i uređaja [[Kemijska industrija|kemijske]] i [[Prehrambena tehnologija|prehrambene industrije]]. Time se ne samo zaštićuje aparatura, nego i kemikalije i [[hrana]] od zagađivanjima [[metal]]ima. Osim toga, za tehniku je važno elektroplatiranje niklom radi popravka istrošenih ili izlizanih dijelova strojeva i uređaja slojevima točno određene debljine. To se može izvesti ili elektroplatiranjem niklom ili još i jednim galvanskim slojem [[krom]]a ([[kromiranje]]). Već prema vrsti kupke, pri tome se mogu dobiti nikalni galvanski slojevi s [[Tvrdoća po Vickersu|tvrdoćom po Vickersu]] od 4, 25 do 6, 5 ∙103 [[Paskal|MPa]], a naknadnom [[toplinska obrada|toplinskom obradom]] i do 8 ∙ 103 MPa.

Ipak se najčešće niklom elektroplatira radi ukrašavanja ([[Dekoracija|dekoracije]]). Pri tome se, da bi se poboljšala nedovoljna postojanost sjaja njegovih galvanskih slojeva, obično također elektroplatira još i jednim sloja [[krom]]a, jer se on, iako manje plemenit, pod utjecajem atmosfere brzo nagriza (pasivira) apsorpcijom [[kisik]]om ili nastajanjem krom(III) oksida, a da se time ne smanji sposobnost refleksije svjetla. Općenito su galvanski slojevi nikla s manjim sjajem čišći i zbog toga plemenitiji od sjajnih, pa im je zaštitna moć veća. Zbog toga se u posljednje vrijeme sve više elektroplatira niklom po takozvanom ''dupleks postupku''. Pri tome se najprije izraci zaštićuju jednim polusjajnim galvanskim slojem nikla, a traženi izgled postiže im se zatim još jednim slojem, koji ima visoki sjaj.

Za elektroplatiranje niklom još uvijek se najviše upotrebljavaju takozvane Wattsove kupke (po O. P. Wattsu), s [[elektrolit]]om od niklovog sulfata i niklovog klorida, s [[Bor (element)|boratnom]] kiselinom kao [[pufer]]om. U novije vrijeme raste značenje i sulfamatnih, nikalkobaltnih i fluorboratnih elektrolita, a za zakiseljenje upotrebljava se i [[fosforna kiselina]]. <ref> "Tehnička enciklopedija" ('''Galvanotehnika'''), glavni urednik Hrvoje Požar, Grafički zavod Hrvatske, 1987.</ref>

==Pregled==
Kako je već rečeno kod niklanja na neki drugi metal ili nevodič nanosimo sloj nikla. Predmeti koje niklamo moraju biti potpuno čisti - znači bez ikakvih ostataka masnoće, nečistoće ili oksida na njima.<ref name ="p27418">[http://www.everyspec.com/MIL-SPECS/MIL-SPECS-MIL-P/MIL-P-27418_8794/ MIL-P-27418]</ref> Spomenute se nečistoće mogu ukloniti mehanički, kemijski, elektrokemijski ili ultrazvukom.<ref name="290A" /> Pripremljeni se objekti uranjaju u kupku u kojoj su otopljene niklene soli, kao anoda obično služi ploča od lijevanog nikla. Ioni nikla se iz otopine talože na katodu, odnosno predmet.<ref name ="substech">http://www.substech.com/dokuwiki/doku.php?id=nickel_electroplating</ref>

==Povijest==
* 1843. Nijemac Boetger dobiva prvu elektrolitsku niklenu prevlaku, no industrijska primjena počinje tek nakon 1869. (sukladno britanskoj onovremenoj literaturi prvi je patent za niklanje objavljen već 1840., i to prije Elkingtonovog za pozlatu i posrebrenje!)<ref>Smee, A. Elements of Electro-metallurgy, London 1843., str. 304</ref>
* 1845. otkiće reduktivnog niklanja.<ref>[http://link.springer.com/static-content/lookinside/332/chp%253A10.1007%252F978-3-642-47870-3_2/000.png Hans Gut: Chemische Vernickelung, Look Inside Get Access Find out how to access preview-only content Prozeßstrukturen der chemischen Vernickelung , Springer-Verlag Berlin, Heidelberg 1993; Abschnitt 2.1]</ref> Praktična uporaba tek nakon 1945.
* 1905. prvi patent za crno niklanje
* O.P. Watts razvija svoj i danas korišten elektrolit 1916.
* Do približno 1930. autodijelovi su prevlačeni prvo slojem bakra pa slojem nikla.
* Nakon toga počinje se zbog činjenice da nikal s vremenom potamni koristiti višeslojno prevlačenje slojem bakar/nikal/krom.

==Vrste otopina==
===Watts otopina===
Watts otopina daje i sjajne i polusjajne prevlake. Dok se sjajne prevlake koriste u dekorativne i antikorozivne svrhe polusjajne prevlake imaju isključivo tehničke svrhe.<ref name ="pfonline">http://www.pfonline.com/articles/nickel-electroplating</ref><ref name="enp">[http://www.nickel.vale.com/products/nickelplating/science/pdf/NickelElectroplating.pdf NickelElectroplating.pdf]</ref>

====Sastav kupke ====
{| class="wikitable"
|-
! rowspan="2" | Kemijski naziv
! rowspan="2" | Formula
! colspan="2" | Sjajna<ref name="pfonline"/>
! colspan="2" | Polusjajna<ref name="pfonline"/>
|-
| EU || US || EU || US
|-
| [[Nikl sulfat]]|| NiSO4·6H2O || 150–300 g/L || 20–40 oz/gal || 225–300 g/L || 30–40 oz/gal
|-
| [[Nikl klorid]] || NiCl2·6H2O || 60–150 g/L || 8–20 oz/gal || 30–45 g/L ||4–6 oz/gal
|-
| [[Boratna kiselina]] || H3BO3 || 37–52 g/L || 5–7 oz/gal || 37–52 g/L || 5–7 oz/gal
|}

====Specifikacije rada <ref name="substech">http://www.substech.com/dokuwiki/doku.php?id=nickel_electroplating</ref>====
* Temperatura: 40-65°C
* Jakost struje na katodi: 2-10 A/dm2
* PH: 3.0-4.5
====Dodaci za sjaj <ref name="substech">http://www.substech.com/dokuwiki/doku.php?id=nickel_electroplating</ref> ====
* Sjajila prvog reda - paratoluene sulfonamid, benzen sulfokiselina - 0.75-23 g/l. .
* Sjajila drugog reda - alil sulfonska kiselina, formaldehid kloral hidrat - 0.0045-0.15 g/lit.

===Nikl sulfamat===
Ova se kupka koristi isključivo u tehničke svrhe. Mogu se nanositi i debeli slojevi. Može se koristiti i kao podloga za kromiranje.<ref name="balesmold">http://www.balesmold.com/sulfamate.htm</ref>

==== Sastav kupke====
{| class="wikitable"
|-
! rowspan=2 | Kemijski naziv
! rowspan=2 | Formula
! colspan=2 | koncentracija<ref name ="substech" />
|-
| EU || US
|-
| [[Nikl sulfamat]] || Ni(SO3NH2)2|| 300-450 g/l || 40–60 oz/gal
|-
| Nikl klorid || NiCl2·6H2O || 0-30 g/l || 0–4 oz/gal
|-
| Boratna kiselina || H3BO3 || 30-45 g/l || 4–6 oz/gal
|}

====Specifikacije<ref name ="substech" />====
* Temperatura: 40-60°C
* Jakost struje na katodi: 2-25 A/dm2
* PH: 3.5-4.5

===Kloridna kupka===
Također omogućuju debele prevlake, mana im je velika unutarnja napregnutost prevlake.<ref name ="substech" />

{| class="wikitable"
|-
! Kemijski naziv !! Formula !! Koncentracija<ref name ="substech" />
|-
| Nikl klorid || NiCl2·6H2O || 30–40 oz/gal
|-
| Boratna kiselina || H3BO3 || 4–4.7 oz/gal
|}

===Tvrdi nikl===
Koriste se kad trebamo prevlake velike čvrstoće i tvrdoće.<ref name ="substech" />
{| class="wikitable"
|-
! Kemijski naziv !! Formula !! koncentracija<ref name ="substech" /> !! EU
|-
| Nikl sulfat || NiSO4·6H2O|| 24 oz/gal || 179.7g/L
|-
| [[Amonij klorid]] || NH4Cl || 3.3 oz/gal || 24.7 g/L
|-
| Boratna kiselina || H3BO3 || 4 oz/gal || 29.96 g/L
|}

===Crni nikl===
Daje tamnu nereflektivnu prevlaku. Antikorozijska zaštita beznačajna, isključivo dekorativna prevlaka, no koristi se i u vojne svrhe.<ref name="P-18317">[http://www.everyspec.com/MIL-SPECS/MIL-SPECS-MIL-P/MIL-P-18317_18976/ MIL-P-18317]</ref> <ref name="290A" />

{| class="wikitable"
|-
! Kemijski naziv !! Formula !! Koncentracija<ref name="P-18317" />
|-
| [[Nikl amonij sulfat]] || NiSO4·(NH4)2SO4·6H2O || 8 oz/gal
|-
| [[Cink sulfat]] || ZnSO4 || 1.0 oz/gal
|-
| [[Natrij tiocijanat]] || NaCNS || 2 oz/gal
|}

==Dodatna literatura==
*Schlesinger, M.; Paunovic, M.(Ed.): ''Modern Electroplating'', Hoboken 2014.
*Brugger, R. Die galvanische vernicklung, Saulgau 1984.
*Jampolski, A.M. Mednenie i nikelirovanie, Lenjingrad 1977.

==Vanjske poveznice==
*[http://www.nickelinstitute.org/~/Media/Files/TechnicalLiterature/PlatingandElectroforming_EssentialIndustriesforTodayandtheFuture_10088_.pdf Nickel plating and electroforming]

==Izvori==

[[Kategorija:Prevlaka metala]]

Niklanje - Povijest promjena

WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica