W jaki sposób dodatek 0,5% podfosforynu sodu (NaH₂PO₂) do 5% kąpieli do powlekania chlorkiem niklu w temperaturze 70 stopni zmienia szybkość bezprądowego osadzania niklu na tytanowej rurze grzejnej i ryzyko wżerów galwanicznych?

Podfosforyn sodu (NaH2PO2) jest środkiem redukującym w bezprądowej kąpieli galwanicznej z 5% chlorkiem niklu w temperaturze 70 stopni. Dodatek 0,5% podfosforynu. Rozpoczyna się osadzanie niklu na tytanowej rurze grzejnej. Osad niklu jest katodowy z tytanem i w ten sposób tworzy parę galwaniczną. Gęstość prądu galwanicznego wynosi 10–50 µA/cm 2 i prowadzi do wżerów tytanu za osadami niklu z szybkością 0,2–1,0 mm/rok. Szybkość osadzania niklu wynosi 5-15 µm/h, a czas osadzania zwiększa ryzyko wżerów.

Mechanizm powstawania podfosforynu-indukowanego wżerami galwanicznymi i osadzaniem się niklu

The hypophosphite lowers nickel ions at the titanium surface Ni2+ + 2H2PO2- + 2H2O ->Ni0 + 2H2PO3- + H2 + 2H+. Złoże niklu jest katodowe i przepuszczalne. Tytan pod spodem anoduje się i koroduje. Korozja ogranicza się do otworów i krawędzi, tworząc wżery. Szybkość wżerów jest zgodna z prawem Faradaya, tj. głębokość wżera ∝ gęstość prądu galwanicznego × czas.

Osadzanie niklu i wżery tytanu w funkcji stężenia podfosforynu

Kontrolowane testy tytanu klasy 2 w 5% NiCl2 w temperaturze 70 stopni C przy różnym NaH2PO2 wykazały, że: Brak osadów niklu, brak prądu galwanicznego, brak wżerów przy 0% podfosforynu. 2-5 µm/h, prąd galwaniczny 5-15 µA/cm2 i głębokość wżerów po 100 h 20-50 µm przy 0,1% podfosforynu. Przy stężeniu 0,25% szybkość osadzania wynosi 5-10 µm/h, prąd galwaniczny 10-30 µA/cm2, a głębokość wgłębienia wynosi 50-100 µm. Szybkość osadzania wynosi 10-20 µm/h przy 0,5%, prąd galwaniczny 20-50 µA/cm2, a głębokość wżeru 100-200 µm. Szybkość osadzania wynosi 15-25 µm/h przy 1,0%. Prąd galwaniczny wynosi 30-80 µA/cm 2 . Głębokość wgłębienia jest większa niż 200 µm.

Przewodnik dotyczący łagodzenia wżerów galwanicznych

Stężenie hipofosfitu (%) Szybkość osadzania niklu (µm/h) Prąd galwaniczny (uA/cm2) Szybkość wżerowania tytanu (mm/rok) Zalecane działanie<0.1 <5 <15 <0.2 Acceptable 0.1-0.25 5-10 15-30 0.2-0.5 Monitor 0.25-0.5 10-20 30-50 0.5-1.0 Use Grade 7 >0.5 >20 >50 >1,0 Niezalecane
Tworzenie dobrze-przeszkolonej specyfikacji

Grzejnik tytanowy w kąpieli niklowanej, o zmniejszonej zawartości podfosforynu-: zminimalizować czas ekspozycji lub zastosować grzejnik pokryty PTFE. Inżynier nie osadza niklu, zapobiegając wżerom galwanicznym.