Как добавление 0,5% гипофосфита натрия (NaH₂PO₂) в ванну для гальванического покрытия с 5% хлоридом никеля при 70 градусах изменяет скорость химического осаждения никеля на трубке титанового нагревателя и риск гальванического питтинга?

Гипофосфит натрия (NaH2PO2) является восстановителем в ванне химического восстановления с 5% хлоридом никеля при температуре 70 градусов. Добавление 0,5% гипофосфита. Начинается осаждение никеля на титановой трубке нагревателя. Нанесенный никель является катодом по отношению к титану и, таким образом, образует гальваническую пару. Плотность гальванического тока составляет 10–50 мкА/см 2 и приводит к питтингу титана за отложениями никеля со скоростью 0,2–1,0 мм/год. Скорость осаждения никеля составляет 5-15 мкм/ч, а время осаждения увеличивает риск образования питтинговой коррозии.

Механизм гальванического питтинга и осаждения никеля, вызванного гипофосфитом-

The hypophosphite lowers nickel ions at the titanium surface Ni2+ + 2H2PO2- + 2H2O ->Ni0 + 2H2PO3- + H2 + 2H+. Отложение никеля является катодным и проницаемым. Титан под ним становится анодным и корродирует. Коррозия ограничивается отверстиями и краями, образуя ямки. Скорость питтинга подчиняется закону Фарадея, т.е. глубина питтинга ∝ плотность гальванического тока × время.

Отложение никеля и питтинг титана в зависимости от концентрации гипофосфита

Контролируемые испытания титана класса 2 в 5% NiCl2 при 70 градусах C с различным NaH2PO2 показали, что: отсутствие отложений никеля, отсутствие гальванического тока, отсутствие питтинговой коррозии при 0% гипофосфита. 2-5 мкм/ч, гальванический ток 5-15 мкА/см2 и глубина ямок через 100 часов 20-50 мкм при 0,1% гипофосфита. При 0,25% скорость осаждения составляет 5-10 мкм/ч, гальванический ток 10-30 мкА/см 2 и глубина лунки 50-100 мкм. Скорость осаждения 10-20 мкм/ч при 0,5%, гальванический ток 20-50 мкА/см2, глубина лунки 100-200 мкм. Скорость осаждения составляет 15-25 мкм/ч при 1,0%. Гальванический ток 30-80 мкА/см 2 . Глубина ямы более 200 мкм.

Руководство по смягчению последствий гальванического питтинга

Концентрация гипофоспита (%) Скорость осаждения никеля (мкм/ч) Гальванический ток (мкА/см2) Скорость точечной коррозии титана (мм/год)Рекомендуемое действие<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 Не рекомендуется
Составление хорошо-продуманной спецификации

Титановый нагреватель в ванне никелирования, пониженное содержание гипофосфита-: минимизируйте время воздействия или используйте нагреватель с покрытием из ПТФЭ. Инженер не осаждает никель, предотвращая гальваническую питтинговую коррозию.