Аноды из никеля широко используются в гальваническом производстве для нанесения защитных и декоративных покрытий методом никелирования. Они обеспечивают высокое качество покрытий и надежность процесса. В этой статье мы подробно рассмотрим все аспекты применения никелевых анодов.
Общая характеристика никелевых анодов
Анод представляет собой электрод, через который проходит положительный электрический заряд. В процессе электролиза анод окисляется, отдавая электроны во внешнюю цепь.
Никелевые аноды применяются в гальванопокрытии для осаждения защитного слоя никеля на поверхность деталей. Основное их назначение - обеспечить стабильный источник ионов Ni2+ для ванны никелирования. При этом сам анод постепенно растворяется.
Существуют следующие марки никелевых анодов:
- НПА-1 - содержание Ni не менее 99,7%
- НПА-2 - содержание Ni не менее 99%
- НПАН - непассивирующиеся аноды, содержание Ni от 99,4%
Химический состав регламентируется ГОСТ 492-2006.
Кроме никеля, основными компонентами являются сера (0,002-0,01%) и кислород (0,03-0,3%), вводимые в виде сульфидов и оксидов для предотвращения пассивации.
Никелевые аноды обладают высокой пластичностью, хорошей свариваемостью, стойкостью к коррозии. Плотность составляет 8,9 г/см3.
Аноды выпускаются в форме листов или полос прямоугольного сечения со следующими размерами:
- ширина: 50-600 мм
- толщина: 4-12 мм
- длина: 0,1-2 м
Технология производства никелевых анодов
Сырьем для изготовления анодов служат катодный никель и отходы никелевого производства. Из них готовят шихту заданного химического состава.
Заготовки прокатывают на станах горячей прокатки при температуре 750-950°С. При этом происходит деформация зерен исходного металла, что улучшает его свойства.
После прокатки аноды подвергают термической обработке - закалке с отпуском, а также воздействию химических реагентов. Это придает им необходимую структуру и свойства.
Аноды марки НПАН после прокатки обязательно проходят закалку для измельчения структуры металла и повышения однородности.
Готовую продукцию маркируют краской или бирками с указанием:
- товарного знака предприятия
- марки материала
- номера партии
Это позволяет отслеживать движение анодов на всех этапах производства и эксплуатации.
Применение никелевых анодов для никелирования
Никелирование - это нанесение защитно-декоративных покрытий из никеля на поверхность изделий электролитическим методом. При этом используются ванны с электролитом, куда помещают анод и обрабатываемую деталь (катод).
Под действием электрического тока анод постепенно растворяется, отдавая в раствор ионы Ni2+. Эти ионы восстанавливаются на катоде, образуя осадок металлического никеля.
Никелирование повышает износостойкость, коррозионную стойкость и внешний вид деталей. При этом качество покрытия напрямую зависит от анодов.
На никелевом аноде в процессе электролиза протекают следующие реакции:
Ni → Ni2+ + 2e- (окисление)
Ni2+ + 2e- → Ni (восстановление на катоде)
Основная проблема при эксплуатации никелевых анодов - их пассивация, т.е. переход в нерастворимое состояние. Это приводит к нарушению процесса никелирования.
Для предотвращения пассивации используют ионы хлора. Они обеспечивают растворение пассивирующих оксидов и восстанавливают активность никелевых анодов.
Регулируя концентрацию хлорид-ионов и анодную плотность тока можно оптимизировать режим работы ванны никелирования и получать качественные покрытия "аноды никелевые нпа 1".
Транспортировка и хранение никелевых анодов
Транспортировку никелевых анодов осуществляют, как правило, без упаковки. Пакеты с листами обвязывают металлической лентой или проволокой для предотвращения смещений.
Перевозка должна выполняться крытым транспортом в условиях, исключающих контакт с агрессивной средой и резкими колебаниями температуры.
Для хранения аноды размещают в крытых складских помещениях, защищенных от воздействия химически активных веществ.
Хранение не должно проводиться вблизи реагентов, в ином случае качество материала может ухудшиться в разы
Рекомендуется использовать специальные тканевые чехлы, прошедшие обработку раствором соляной кислоты. Это предотвращает загрязнение поверхности анодов электролитом.
Оптовые поставщики никелевых анодов
Оптовую торговлю никелевыми анодами в России осуществляет ограниченный круг компаний, имеющих прямые контракты с производителями.
Основные критерии выбора надежного поставщика:
- Наличие собственных складских запасов
- Возможность отгрузки в кратчайшие сроки
- Гибкий подход к формированию партий поставки
- Подтвержденное качество продукции
Средние цены на никелевые аноды НПА-1 в Москве по состоянию на 2023 год составляют 650-750 руб./кг. Цены зависят от объемов закупки и условий оплаты.
Тенденции на рынке никелевых анодов
В ближайшие годы ожидается устойчивый рост спроса на никелевые аноды в связи с расширением объемов гальванического производства.
Крупнейшими потребителями анодной продукции являются автопром, электротехническая отрасль, производители бытовой техники.
Перспективным направлением считается использование наноструктурированных анодов для увеличения производительности процессов никелирования.
