Химическое никелирование алюминиевых сплавов (стр. 5 из 6)
20)Общий коэффициент использования гипофосфита натрия за 48 циклов К″ГФ в процентах определяется по формуле
К″ГФ =
· 100=(218.28/218.28+22.47) · 100=90.70 (12.35)12.6 Расход воды
Расход воды на приготовление растворов
, л, рассчитывается по формуле = (υэл-та · g – ågхим) · m · k (12.36)где g - плотность раствора, кг/л;
k – число однотипный ванн с одинаковым объемом и концентрацией компонентов;
ågхим - суммарная масса всех химикатов в ванне, использованных для приготовления раствора, кг;
Расход воды на унос электролита с деталями считается только для первой ванны – ванны химического обезжиривания, так как подвески с деталями приходят в ванны с раствором, смоченные водой после промывок
= r · Sгод · g - å(с1 + с2 +… + сi) · r · Sгод (12.37)где r - норма выноса электролита 1 м2 обрабатываемых деталей, л/м2
с1, с2, сi – концентрация компонентов, кг/л.
Расход воды на испарение с зеркала электролита
, кг, рассчитывается по формуле = [45,6 · (р1 – р2) · сВ · Sэл · Tд · n] /Pб, (12.38)где р1 – давление насыщенного пара над раствором при его температуре,
мм.рт.ст. ;
р2 – парциальное давление водных паров при той же температуре с отно- сительной влажностью 70%, мм.рт.ст.;
св – частный коэффициент, зависящий от скорости движения воздуха
Sэл – поверхность зеркала электролита, м2;
n – число ванн с данным режимом;
Рб – барометрическое давление, мм.рт.ст
р2 =
,1)Химическое обезжиривание
Рассчитываем плотность раствора 1л, т. е. Vэл-та=1л,
Vэл-та=V(H2O)+Vхим,
где V(H2O) – объем воды в растворе, см3;
Vхим – объем химикатов в растворе, см3
Vхим =
,где mхим – масса химиката, г;
rхим – плотность химиката, г/см3
V(Na2CO3) =
= 9,88 (см3),V(Na3РO4) =
= 15,43 (см3), 
V(H2O) = 1000 – (9,88 + 15,43) = 974,69 (см3),m = 974,69 + 25 + 25 = 1024,69 (г)
g =
= 1,024 (г/см3), = [36 · 1,024 – (1,26 + 1,26)] · 12 · 1 = 411,64 (л), = 0,5 · 958 · 1,024 - (35 + 35) · 0,5 · 958 · 10-3 = 454,56 (кг), 
= [45,6 · (233,7 – 163,59) · 0,71 · 0,06 · 4350 · 1] /760 = 779,52 (кг)2) Электрохимическое обезжиривание
V(Na2CO3) =40/2,53 = 15,81 (см3),
V(Na3РO4) = 40/1,62 = 24,69 (см3),
V(H2O) = 1000 – (9,88 + 15,43) = 959,5 (см3),
m = 959,5 + 40 + 40 = 1039,5 (г)
g = 1039,5/1000= 1,039 (г/см3),
= [36 · 1,039 – (1,44 + 1,44)] · 24 · 1 = 828,48 (л), = 0,5 · 958 · 1,039 - (40+40) · 0,5 · 958 · 10-3 = 459,38 (кг), = [45,6 · (233,7 – 163,59) · 0,71 · 0,06 · 4350 · 1] /760 = 779,52 (кг)3) Травление
V(NaOH) =100/1.108 = 90.25 (см3),
V(H2O) = 1000 – (90.25) = 909.75 (см3),
m = 909.75+100 = 109.75 (г)
g = 1009.75/1000= 1,009 (г/см3),
= [36 · 1,009 – (3.6)] · 12 · 1 = 392,68 (л), = 0,5 · 958 · 1,009 - (100) · 0,5 · 958 · 10-3 = 435.4 (кг), = [45,6 · (314 – 219.8) · 0,71 · 0,06 · 4350 · 1] /760 = 1047.37 (кг)4) Осветление
V(HNO3) =350/1.53 = 228.75 (см3),
V(H2O) = 1000 – (228.75) = 771.25 (см3),
m = 771.25+350 = 1121.25 (г)g = 1121.25/1000= 1,12 (г/см3),
= [36 · 1,12 – (12.6)] · 12 · 1 = 368.74 (л), = 0,5 · 958 · 1,12 - (50) · 0,5 · 958 · 10-3 = 473.42 (кг), = [45,6 · (92.59-64.81) · 0,71 · 0,06 · 4350 · 1] /760 = 342.23 (кг)5) Декапирование
V(HCl) =50/1.030 = 48.54 (см3),
V(H2O) = 1000 – (48.54) = 951.44 (см3),
m = 951.44+50 = 1001.44 (г)
g = 1001.44/1000= 1,001 (г/см3),
= [36 · 1,001 – (1.8)] · 12 · 1 = 410,83 (л), = 0,5 · 958 · 1,001 - (50) · 0,5 · 958 · 10-3 = 456.5 (кг), = [45,6 · (92.59-64.81) · 0,71 · 0,06 · 4350 · 1] /760 = 342.23 (кг)6) Химическое никелирование
V(NaH2PO4) =25/3,55 = 7.04 (см3),
V(NiCl2) =20/2.74 = 7.29 (см3),
V(NH4Cl) =30/1.52 = 19.73 (см3),V(Na3C6H5O7) =45/1.48 = 30.41 (см3),
V(H2O) = 1000 – (7.04+7.29+19.73+30.41) = 953.33 (см3),
m = 953.33 + 25 + 20 + 30 + 40 = 1068.33 (г)
g = 1068.33/1000 = 1,068 (г/см3),
= [36 · 1,068 – (0.72 + 0.90 + 1.57 + 1.08)] · 12 · 1 = 410.13 (л), = 0,5 · 958 · 1,068 - (20+25+30+40) · 0,5 · 958 · 10-3 = 417.67 (кг), = [45,6 · (355 – 248.5) · 0,71 · 0,06 · 4350 · 1] /760 = 1184.13 (кг)12.7 Расход воды на промывки
1) Удельный расход воды для одноступенчатой промывки рассчитывается по формуле:
gуд = r · с0/cп , л/м2 (12.39)
где с0 и cп – концентрации наиболее опасного компонента в технологической ванне и в промывной ванне
r – удельный вынос раствора поверхностью деталей
2) Удельный расход воды для каскадной промывки рассчитывается по формуле:
gуд = r ·
, л/м2 (12.40)где N – число ванн каскадной промывки.
3) Удельный расход воды для ванной улавливания рассчитывается по формуле
gуд=p · ( сву/cп-0,5), л/м2 (12.41)
Удельный расход в следующей ванне проточной промывки после ванны улавливания рассчитывается по формуле:
gуд=p · 0.5 сву/cп, л/м2 (12.42)
4) Удельный расход для двухступенчатой ванны промывки
gуд = r · (с0/c1 + c1/cn), (12.43)
а) Удельный расход воды после ванны химического обезжиривания
gуд = 0,2 · 35/1,6=4,4б) Удельный расход воды после ванны электрохимического обезжиривания
gуд = 0,2 · 40/1,6=20
в) Удельный расход воды после ванны травления
gуд = 0,2 · (100/11 + 11/0,1)=96,3
г) Удельный расход воды после ванны осветления
gуд = 0,2 ·
=10,94д) Удельный расход воды после ванны химического никелирования
ванна улавливания:
gуд = 0,2 · (25/6,75 – 0,5) = 0,64
последующая ванна проточной двухступенчатой промывки:
gуд = 0,2 · (3,37/0,74 + 0,74/0,1)=6
13 Список литературы1.Грилихес, С.Я., Тихонов, К.И. Электролитические и химические покрытия. Теория и практика. – Л.: Химия, 1990. – 288с.
2. Макаров, В.Ф. Разработка раствора химического никелирования многократного использования в автомате с аноднозащищенными реактором: дис…канд. тех. наук: 05.17.03/Макаров Владимир Филиппович. – Горький, 1984. – 167с.
3.Лататуев, В.И., Ганай, Г.Н., Денисов, А.Д. Металлические покрытия химическим способом. - Барнаул: Алтайское кн. изд., 1968. - с.207
4.Мельников П.С. Справочник по гальванопокрытиям в машиностроении. - М.: Машиностроение, 1979. – 296c.
5. Ямпольский А.М., Ильин В.А. Краткий справочник гальванотехника.-3-e изд., перераб. и доп. –Л.: Машиностроение, 1981. – 269с.
6. Гальванические покрытия в машиностроении. Справочник. В 2-х томах /Под редакцией М.А. Шлугера, Л. Д. Тока. - М: Машиностроение, Т.1-1985. – 240 с.
7. Гальванические покрытия в машиностроении. Справочник. В 2-х томах /Под редакцией М.А. Шлугера, Л. Д. Тока. - М: Машиностроение, Т.2-1985. – 248 с.
8. Электроосаждение металлических покрытий. Справ изд. Беленький, М. А., Иванов, А. Ф. – М.: Металлургия, 1985. - 288с.
9. Вайнер, Я.В., Дасоян, М.А.Технология электрохимических покрытий. Учебник для химических техникумов. Изд. 2-е. Л.: Машиностроение, 1972. – 464 с.
10. ГОСТ 9.303-84. Защита от коррозии. Покрытия металлические и неметаллические неорганические – Введ. 01.01.85. – М.: Изд-во стандартов, 1990. – 42 с.
11. Коротин, А.И. Технология нанесения гальванических покрытий.М.: Высш. шк., 1984. – 200 с.
12. Справочник химика. В 3-х томах. Л.: Химия, Т3-1987.
13. Вишенков, С.А. Химические и электротермохимические способы осаждения металлопокрытий. М.: Машиностроение, 1975. - 312 с.