Аноды никелевые: свойства и применение

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.