Kemiallinen ja sähkökemiallinen pintakäsittely – OSA 2

Suomen galvanoteknisen yhdistyksen julkaisuja No 6

1999

347 sivua

ISBN-10: 9519691316

ISBN-13: 9789519691312

Jäsenille 70,64 €

Muille 82,41 €

Tilaa kirjoja

KUVAUS

Kemiallinen ja sähkökemiallinen pintakäsittely -kirjasarja sai alkunsa yhdistyksen, alan oppilaitosten sekä teollisuuden toteamista tarpeista. Metalli-, elektroniikka- ja muoviteollisuuden tuotteiden pintakäsittelymenetelmien monipuolistuessa, on syntynyt laaja tarve erilaisten kemiallisten ja galvaanisten pinnoitteiden kehittämiseen. Tämä puolestaan on luonut tarpeen syventää alan tietämystä sekä laite- ja kemian tuntemista. Niitä palvelemaan on tehty tämä kolmiosainen kirjasarja. Sen tarkoituksena on parantaa pintakäsittelyalalla työskentelevien henkilöiden ammattitaitoa sekä kykyä ottaa vastaan tulevaisuuden haasteita.

Tässä osassa käsitellään yksityiskohtaisesti yli kolmenkymmenen metallin tai metalliseoksen käyttöä kemiallisiin ja sähkökemiallisiin pinnoituksiin. Tietopaketti on hyödyllinen niin pinnoittajalle, kuin suunnittelijalle.

SISÄLLYSLUETTELO

ESIPUHE

JΟΗDΑΝΤΟ

1 Periaatteita

2 Määritelmiä

3 Suureita ja yksiköitä

4 Alkuaineiden ominaisuuksia

5 Esimerkkejä kultauksesta

LUKU 1 ALUMIINI

1 Fysikaalisia ominaisuuksia

2 Kemialliset ominaisuudet

3 Elektrolyyttinen aluminointi

3.1 Menetelmäkuvaus

3.2 Esikäsitely

3.3 Jälkikäsittely

3.4 Etuja ja haittoja

3.5 Kehitysmahdollisuuksia

LUKU 2 ΗΟΡΕΑ

1 Fysikaalisia ominaisuuksia

1.1 Eräiden metallien heijastuskyky

2 Kemiallisia ominaisuuksia

3 Hopeointi

4 Hopeakylvyn ainesosat

4.1 Alkalisyanidi

4.2 Alkalikarbonaatti

4.3 Alkalihydroksidi

4.4 Hopeakylvyn pH

5 Esikäsitely

6 Mattahopeointi

7 Kiiltohopeointi

8 Levitys- ja peittokyky

9 Hopeointi navanvaihtotekniikalla

10 Hopeakerroksen sähköiset ominaisuudet

11 Anodit

12 Huuhtelutekniikka

13 Hopeoinnin jälkikäsittely

14 Virhetaulukko

15 Kemiallinen (virraton) hopeointi

16 Lasin hopeointi

17 Hopeoinnin poisto metallipinnoilta

18 Hopean talleenotto

19 Hopeapinnoitteita koskevia standardeja

20 Kirjallisuutta

LUKU 3 INDIUM

1 Yleistä

1.2 Kemiallisia ominaisuuksia

1.3 Indiumyhdisteitä

1.4 Fysikaalisia ominaisuuksia

2 Pinnoitus indiumilla

2.1 Sulfaattikylpy

2.2 Fluoroboraattikylpy

2.3 Syanidikylpy

2.4 Sulfamaattikylpy

2.5 Esi- ja jälkikäsittely

2.6 Indiumkylpyjem epäpuhtauksia

3 Indiumkerroksen poistaminen

4 Myrkyllisyys

5 Kirjallisuutta

LUKU 4 KADMIUM

1 Fysikaalisia ominaisuuksia

2 Kemiallisia ominaisuuksia

3 Myrkyllisyys

4 Kadmiumia koskevat määräykset

5 Pinnoitteen valinta

6 Kadmiointi

6.1 Happamat kylvyt

6.2 Syanidiset kylvyt

6.3 Anodit

6.4 Syanidisen kylvyn ylläpito

7 Vetyhauraus

8 Kadmiumin poistokylpyjä

9 Jätevesien ja hylättyjen kylpyjen käsittely

LUKU 5 ΚΟΒΟLΤΤΙ

1 Yleistä

2 Fysikaalisia ominaisuuksia

3 Elektrolyyttinen koboltointi

4 Kirjallisuutta

LUKU 6 KROMI

1 Kromin fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia

1.1 Fysikaalisia ominaisuuksia

1.2 Kiderakenne

1.3 Kovuus

1.4 Kemiallisia ominaisuuksia

2 Kromauksen kehitys

3 Kromauksen käyttö

3.1 Nikkeli-kromiyhdistelmä koristekromauksessa

3.2 Kovakromauksen käyttö

3.3 Mittaan kasvatus ja pintavaurioiden korjaus

4 Kromauksen kemiaa

4.1 Teoriaa kromin saostumisesta kuusiarvoisen kromin kylvyistä

4.2 Anodien käsittely

5 Kromauskylvyt

5.1 Sulfaattikylvyt

5.2 Fluoridi- ja fluorosilikaattipitoiset kylvyt

5.3 Itsesäätyvät kromikylvyt (SRIIS-kylvyt)

5.4 Natriumtetrakromaattikylpy

5.5 Muut kromikylvyt

6 Kromipinnoitteen ominaisuuksia

6.1 Kiilto

6.2 Kovuus ja kulutuskestävyys

6.3 Korroosionesto-ominaisuudet

6.4 Halkeamaverkosto

6.5 Halkeamattomat kromipinnoitteet

6.6 Kuumakromipinnoite, Duplex-kromi

6.7 Mikrohuokoinen koristekromaus

6.8 Huokoinen kovakromaus

7 Kromauksen vaikutus perusmetalliin

7.1 Vetyhauraus

7.2 Kovakromauksen vaikutus väsymislujuuteen

8 Kromauslaitokset

8.1 Kromauslaitoksen lattia, seinät ja viemäröinti

8.2 Ilmanvaihto

8.3 Kromausaltaat ja niiden varusteet

8.4 Virtalähteet

8.5 Kromaus rummussa

8.6 Alipainekromaus

9 Kovakromaus

9.1 Hionta ja kiillotus

9.2 Osien ripustus, apuanodit, varjostimet

9.3 Suojaus

9.4 Rasvanpoisto ja aktivointisyövytys ennen kromausta

9.5 Erilaisten osien ja materiaalien kovakromaus

10 Nikkelöidyn pinnan kromaus

10.1 Mekaanisesti kiillotetun nikkelipinnoitteen kromaus

10.2 Kiiltonikkelöidyn pinnan kromaus

11 Mustakromaus

12 Kromaus kolmiarvoista kromia käyttäen

13 Kromipinnoitteen poistaminen

14 Standardit

15 Kromauksen virheitä

16 Kirjallisuutta

LUKU 7 KROMISEOKSET

1 Kromiseokset

2 Kirjallisuutta

LUKU 8 KULTA

1 Ominaisuudet

1.1 Fysikaalisia ja kemiallisia arvoja

1.2 Fysikaaliset ominaisuudet

1.3 Kemialliset ominaisuudet

2 Kultaus

2.1 Vedettömät menetelmät

2.2 Märät menetelmät

2.3 Happamat syanidiset kylvyt

2.4 Neutraalit syanidiset kylvyt

2.5 Alkaliset syanidiset kylvyt

2.6 Syanidittomat kultakylvyt

2.7 Virtamuodon vaikutus

2.8 Virraton kultaus

2.9 Kultauksen virheiden etsintä

3 Kullan poisto

4 Kullan talteenotto

4.1 Huuhtelutekniikka

4.2 Talleenotto ioninvaihtimella tai elektrolyysillä

4.3 Talteenotto aktiivihiilestä

4.4 Talteenotto poistoliuoksista

4.5 Itse tehty talteenotto ja uudelleenkäyttö

5 Kultauksen laatuvaatimuksia

5.1 Yleistä laatuvaatimuksista

5.2 Kulta- ja välipinnoitteiden tyyppi ja tavalliset kerrospaksuudet

5.3 Huokoisuus ja korroosionkesto

5.4 Tarttuvuus

5.5 Sähköiset ominaisuudet

5.6 Kovuus, kulumiskestävyys ja sitkeys

5.7 Juotettavuus

5.8 Yhteenveto laatuvaatimuksista

6 Pinnoitteen koemenetelmät

7 Kaavioita

8 Kirjallisuutta

LUKU 9 KULTASEOKSET

1 Kultaseokset

2 Kirjallisuutta

LUKU 10 KUPARI

1 Ominaisuudet

1.2 Käyttö

1.3 Fysikaalisia ominaisuuksia

1.4 Kemiallisia ominaisuuksia

2 Kuparointi

2.1 Kuparikylvyn ainesosa

2.2 Alkaliset kuparikylvyt

2.3 Sulfaattikylpy

2.4 Kuparifluoroboraattikylpy

2.5 Kuparipyrofosfaattikylpy

2.6 Kupariamiinikylpy

2.7 Kuparointi sementoimalla

2.8 Autokatalyyttinen kuparointi

3 Kuparipinnoilleiden poisto

4 Kuparisulfaattikylvyn puhdistus

5 Kirjallisuutta

LUKU 11 MESSINKI

1 Yleistä messingistä

2 Elektrolyyttinen pinnoitus messingillä

3 Kylvyn valmistus ja komponenttien tehtävä

4 Anodimateriaali

5 Messinkikylpyjen kiiltolisät

6 Syanidisten messinkielektrolyyttien virhetaulukko

7 Muun tyyppiset messinkielektrolyytit

8 Messinkikerroksen kovuus

9 Jälkikäsittely

10 Messinkipinnoitteen poisto

11 Kirjallisuutta

LUKU 12 ΤΙΝΑΡRΟΝSSΙ

1 Tinapronssi

2 Syanidinen tinapronssikylpy

3 Hapan tinapronssikylpy

4 Valkopronssi

LUKU 13 KUPARINIKKELI

1 Kuparinikkeli

2 Kuparinikkelikylpy

LUKU 14 LYIJYKUPARI JA LYIJYHOPEA

1 Kyijykupari ja lyijyhopea

2 Kylpyjen anodit

3 Kirjallisuutta

LUKU 15 LΥΙJΥ

1 Yleistä

1.2 Historia

1.3 Kemiallisia ominaisuuksia

1.3 Myrkyllisyys

1.4 Fysikaalisia ominaisuuksia

1.5 Käyttö

2 Elektrolyyttinen lyijytys

2.1 Esikäsittely

2.2 Sulfamaaltikylpy

2.3 Tetrafluoroboraattikylpy

2.4 Heksafluorosilikaattikylpy

2.5 Metyylisulfonaattikylpy

2.6 Perkloraaltikylpy

2.7 Alkalinen lyijykylpy

3 Lyijypinnoitteen poisto

4 Lyijytyksen virhetaulukko

5 Kirjallisuutta

LUKU 16 LYIJY-ΤΙΝΑ-SΕΟΚSΕΤ

1 Lyijy-tinaseokset

2 Myytävien tuotteiden väkevyydet

3 Lyijy-tinatetrafluoroboraattikylpy

4 Kirjallisuutta

LUKU 17 NIKKELI

1 Ominaisuudet

1.1 Fysikaalisia ominaisuuksia

1.2 Kemiallisia ominaisuuksia

1.3 Käyttö

2 Nikkelöinti

2.1 Nikkelöitävät perusaineet

2.2 Nikkeli korroosiosuojana

3 Nikkelikylvyt

3.1 Kylpykemikaalit

3.2 Kylpytyypit

3.3 Nikkelikylvyn puhdistus

3.4 Epäpuhtauksien vaikutus nikkelointiin

3.5 Virtahyötysuhde nikkelöinnissä

3.6 Levityskyky

4 Anodit

5 Pinnoitteen ominaisuudet

5.1 Pinnoitteen kovuus

5.2 Pinnoitteen sitkeys

5.3 Pinnoitteen sisäiset jännitykset

6 Kiiltonikkelöinti

6.1 Yleistä

6.2 Kiiltolisät

6.3 Kiiltonikkelikylvyn peruskoostumus

6.4 Yhteenveto Watts-tyyppisen kiiltonikkelikylvyn käyttöön vaikuttavista tekijöistä

6.5 Kiiltonikkelöinnin virheitä

7 Puolikiilto- ja monikerrosnikkelöinti

7.1 Yleistä

7.2 Puolikiiltonikkelikylvyn lisäaineet

7.3 Puolikiiltonikkelikylvyn käyttöarvot

7.4 Kaksi- ja kolmikerrosnikkelöinti

8 Mattanikkelöinti ja satiininikkelöinti

8.1 Yleistä

8.2 Alustan himmennys

8.3 Mattanikkelikylvyt

8.4 Satiininikkelöinti

9 Nikkelin poisto

10 Nikkelipinnoitteen valinta. Standardit

10.1 Korroosiosuojanikkelöinti

10.2 Nikkelöinti erikoistarkoituksiin

11 Kirjallisuutta

LUKU 18 ΑUΤΟΚΑΤΑLΥΥΤΤΙΝΕΝ NIKKELÖINTI

1 Johdanto

2 Fysikaalisia ominaisuuksia

3 Kylpyjen koostumus

3.1 Happamat hypofosfiittikylvyt

3.2 Alkaliset hypofosfiittikylvyt

3.3 Boorihydridikylvyt

3.4 Aminoboraanikylvyt

3.5 Hydratsiinikylvyt

4 Pinnoitteen ominaisuuksia

4.1 Levitys- ja peittokyky

4.2 Tarttuvuus

4.3 Kovuus

4.4 Kulumiskestävyys

4.5 Kitkaominaisuudet

4.6 Korroosio-ominaisuudet

4.7 Kemikaalien kestävyys

5 Happamat hypofosfiittikylvyt – kemialliset tekijät

5.1 Pelkistymisreaktiot

5.2 Katalyyttiset pinnat

5.3 Kasvunopeuteen vaikuttavia tekijöitä

5.4 Metalliset epäpuhtaudet

5.5 Kylvyn käyttöikä

6 Tuotantotekniikka

6.1 Rakennemateriaalit

6.2 Altaan anodinen suojaus

6.3 Altaan rakenne

6.4 Laitteiden puhdistus ja passivointi

6.5 Suodatus

6.6 Lämmittimet

6.7 Sekoitus

7 Kylvyn ylläpito

8 Huuhteluvesien ja käytettyjen kylpyjen käsittely

9 Virheiden etsintä – hapan hypofosfiittikylpy

10 Standardit

11 Kirjallisuutta

LUKU 19 NIKKELI-RAUTAPINNOITTEET

1 Yleistä

2 Kylvyn koostumus

3 Kylvyn ainesosat

3.1 Nikkeli

3.2 Rauta

3.3 Kloridi

3.4 Boorihappo

3.5 Stabilisaattori

3.6 Kiiltolisät

4 Käyttöolosuhteet

4.1 Kylvyn pH

4.2 Lämpötila

4.3 Virrantiheys

4.4 Anodit

4.5 Suodatus

4.6 Sekoitus

5 Metalliset epäpuhtaudet

6 Korroosiotutkimuksia nikkeli-rautaseospinnoitteista

7 Jäteveden käsittely

8 Nikkeli-rautapinnoitteiden poisto

LUKU 20 PLATINAMETALLIT

1 Yleistä

2 Platina

2.1 Fysikaalisia ominaisuuksia

2.2 Elektrolyyttinen platinointi

3 Rodium

3.1 Fysikaalisia ominaisuuksia

3.2 Elektrolyyttinen rodiumpinnoitus

3.3 Kylvyn epäpuhtaudet

4 Palladium

4.1 Fysikaalisia ominaisuuksia

4.2 Elektrolyyttinen palladiumpinnoitus

5 Rutenium

5.1 Fysikaalisia ominaisuuksia

5.2 Elektrolyyttinen ruteniumpinnoitus

6 Iridium

6.1 Fysikaalisia ominaisuuksia

6.2 Elektrolyyttinen iridiumpinnoitus

7 Osmium

7.1 Fysikaalisia ominaisuuksia

7.2 Elektrolyttinen osmiumpinnoitus

8 Esikäsittely pinnoitettaessa platinametalleilla

9 Pinnoitteen poisto

10 Käyttöteknisiä näkökohtia

11 Myrkyllisyys

12 Kirjallisuutta

LUKU 21 PALLADIUM-NIKKELI

1 Yleistä

2 Palladium-nikkelikylvyn prosessitiedot

3 Kerroksen ominaisuudet

LUKU 22 RΑUΤΑ

1 Yleistä

2 Fysikaalisia ominaisuuksia

3 Rautakylvyt

4 Kirjallisuutta

LUKU 23 SINKKI

1 Johdanto

1.1 Kemiallisia ominaisuuksia

1.2 Fysikaalisia ominaisuuksia

2 Sähkösinkityksen kehitys

3 Sinkki korroosiosuojana

4 Sähkösinkityksen standardeja

5 Syanidisinkitys

5.1 Yleistä

5.2 Syamidikylvyn valmistus ja analysoinnin raja-arvot

5.3 Eri syanidikylpyjen edut ja haitat

5.4 Syanidikylvyn kemiaa

5.5 Kiiltolisät

5.6 Korkea- ja keskisyanidisen sinkkisyanidikylvyn käyttö

5.7 Matalasyanidisen kylvyn käyttö

5.8 Kylvyn epäpuhtaudet ja puhdistus

5.9 Pinnoituksen virheet ja korjaustoimenpiteet

6 Sinkitys sinkaattikylvyssä (alkalinen syaniditon)

6.1 Yleistä

6.2 Sinkaattikylvyn kemia. Kiiltolisät

6.3 Sinkaattikylvyn valmistus ja pitoisuuksien raja-arvot

6.4 Sinkaattikylvyn käyttö

6.5 Kylvyn epäpuhtaudet ja puhdistus

6.6 Pinnoituksen virheet ja toimenpiteet

7 Heikosti happamat sähkösinkityskylvyt

7.1 Yleista

7.2 Kylvyn valmistus ja analyysin tavoitearvot

7.3 Heikosti happaman sähkösinkityksen kemia

7.4 Heikosti happaman sinkityskylvyn käyttö

7.5 Anodit

7.6 Kylvyn epäpuhtaudet ja puhdistus

7.7 Pinnoitteen virheitä ja korjaustoimenpiteitä

8 Neutraalit sähkösinkityskylvyt

9 Jatkuva sähkösinkitys

9.1 Yleistä

9.2 Sinkkipinnoitus korkeita virrantiheyksiä käyttäen

9.3 Suurnopeussinkitys käytännössä

10 Eri sähkösinkityskylpyjen ja sähkösinkkipinnoitteiden vertailu

10.1 Katodinen virtalyötysuhde

10.2 Makrolevityskyky

10.3 Kerroksen rakenne

10.4 Mikrolevityskyky

10.5 Käyttökelpoinen katodinen virrantiheys

10.6 Sinkkipinnoitteen kovuus

10.7 Vetyhaurausriski sinkityksen jälkeen eri kylpytyypeissä

10.8 Sähkösinkityskylpyjen ominaisuuksien yhteenveto

11 Sinkkipinnoitteen jälkikäsittely

11.1 Typpihappokasto (dekapointi)

11.2 Kromatointi

11.3 Vaihtoehtoisia menetelmiä Cr(VI)-kromatoinnille

11.4 Kromatointikerroksen jälkikäsittely

12 Sinkkipinnoitteen poisto

13 Kirjallisuutta

LUKU 24 SINKKI-NIKKELI- JA SlNKKIKOBOLTTISEOKSET

1 Yleistä

2 Sinkki-nikkelipinnoitteen koostumus

3 Sinkki-nikkelipinnoitteen korroosio-ominaisuudet

4 Matalaseoksinen sinkki-kobolttipinnoitus

5 Yhteenveto sinkki-kobolttipinnoituksesta

6 Kirjallisuutta

LUKU 25 ΤΙΝΑ

1 Yleistä

2 Fysikaalisia ominaisuuksia

3 Kemiallisia ominaisuuksia

4 Tinan käyttö

5 Elektrolyyttinen tinaus

5.1 Stanniittikylvyt

5.2 Alkaliheksahydroksostannaatti-(IV)-kylvyt

5.3 Happamattinakylvyt

6 Tinan poisto

7 Esikäsittely

7.1 Valuraudan tinaus

8 Vetyhauraus

9 Standardien vaatimuksia tinapinnoitteille

10 Kiiltosulatus ja viiksien muodostuminen

11 Tinapinnoitteen juotettavuus

12 Kromatointi

13 Kemiallinen tinaus

14 Kirjallisuutta

LUKU 26 TINANIKKELI

LUKU 27 TINA-SINKKI

LUKU 28 TINA-VISMUTTI

LUKU 29 VISMUTTI

1 Fysikaalisia ominaisuuksia

2 Yleistä

3 Vismutin eutektisia seoksia

4 Elektrolyyttinen pinnoitus vismutilla

LUKU 30 VOLFRAMISEOKSET

LUKU 31 MUUT METALLIT JA METALLISEOKSET

1 Antimoni ja arseeni

1.1 Antimonin ja arseenin fysikaalisia ominaisuuksia

1.2 Antimoni

1.3 Arseeni

2 Muut metallit ja metalliseokset

3 Kirjallisuutta

LUKU 32 PINNOITEKERROKSEN PAKSUUS JA PINTA-ALAMASSA