Kako dodatek 0,5 % natrijevega hipofosfita (NaH₂PO₂) v 5 % kopel za nanos nikljevega klorida pri 70 stopinjah spremeni stopnjo brezelektričnega nanosa niklja na titanovo grelno cev in tveganje galvanskega pitinga?

Natrijev hipofosfit (NaH2PO2) je redukcijsko sredstvo v 5-odstotni nikljevi kloridni kopeli za brezelektrično prevleko pri 70 stopinjah. Dodatek 0,5% hipofosfita. Začne se nanašanje niklja na titanovo grelno cev. Naneseni nikelj je katoden titanu in tako tvori galvanski par. Gostota galvanskega toka je 10–50 µA/cm 2 in vodi do luknjanja titana za usedlinami niklja s hitrostjo 0,2–1,0 mm/leto. Hitrost nanašanja niklja je 5–15 µm/h, čas nanašanja pa poveča tveganje za nastanek lukenj.

Mehanizem hipofosfit{0}}induciranega galvanskega pitinga in odlaganja niklja

The hypophosphite lowers nickel ions at the titanium surface Ni2+ + 2H2PO2- + 2H2O ->Ni0 + 2H2PO3- + H2 + 2H+. Nanos niklja je katodni in prepusten. Titan pod njim postane anoden in korodira. Korozija je omejena na luknje in robove, ki tvorijo jamice. Stopnja luknjanja je v skladu s Faradayevim zakonom, tj. globina jamice ∝ gostota galvanskega toka × čas.

Odlaganje niklja in luknjanje titana kot funkcija koncentracije hipofosfita

Kontrolirani preskusi titana stopnje 2 v 5 % NiCl2 pri 70 stopinjah C z različnimi NaH2PO2 so pokazali, da: ni usedlin niklja, ni galvanskega toka, ni luknjičastih lukenj pri 0 % hipofosfita. 2-5 µm/h, galvanski tok 5-15 µA/cm2 in globina jamice po 100 urah 20-50 µm pri 0,1% hipofosfita. Pri 0,25 % je hitrost nanašanja 5-10 µm/h, galvanski tok je 10-30 µA/cm 2 in globina jame je 50-100 µm. Hitrost nanašanja je 10-20 µm/h pri 0,5 %, galvanski tok je 20-50 µA/cm2, globina jamice pa 100-200 µm. Hitrost nanašanja je 15-25 µm/h pri 1,0 %. Galvanski tok je 30-80 µA/cm 2 . Globina jamice je več kot 200 µm.

Priročnik za zmanjšanje galvanskih lukenj

Koncentracija hipofospita (%) Hitrost usedanja niklja (µm/h) Galvanski tok (uA/cm2) Stopnja luknjanja titana (mm/leto) Priporočeni ukrep<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 Ni priporočljivo
Izdelava dobro-poučene specifikacije

Titanov grelec v kopeli s prevleko iz niklja, hipofosfit-zmanjšan: zmanjšajte čas izpostavljenosti ali uporabite grelec s PTFE prevleko. Inženir ne odlaga niklja, kar preprečuje galvansko luknjanje.