Ю. Д. Гамбург химическое никелирование получение никель-фосфорных покрытий путем электрокаталитического

15. Корректирование растворов
По мере работы электролитов в результате уменьшения рН и концентра-
ции гипофосфита скорость осаждения уменьшается, а содержание фосфора 
в покрытиях возрастает. Поэтому растворы необходимо корректировать. Оче-
видно, что частота корректировки сильно зависит от плотности загрузки.
Поскольку гипофосфит и соль никеля расходуются во время осаждения, 
необходимо периодически пополнять их содержание; в среднем на 1 г расхо-
да никеля (по металлу) расходуется 4–5 г гипофосфита натрия. В силу того, 
что растворы в процессе эксплуатации подкисляются, это необходимо ком-
пенсировать добавлением щелочи. Стабилизаторы также расходуются, и их 
необходимо пополнять. Для корректировки составляют несколько раздель-
ных достаточно концентрированных растворов: раствор никельсодержащей 
соли, растворы щелочи, гипофосфита и стабилизатора. Добавляют их после 
частичного охлаждения рабочего электролита (примерно до 70 °С).
Щелочные растворы корректировать проще, чем кислые: достаточно 
компенсировать убыль никеля и гипофосфита, при этом цитрат, пирофос-
фат и аммиак (который добавляют для поддержания рН) обеспечивают об-

---

Химическое никелирование
44
разование необходимых комплексных соединений, поддерживая нужную 
скорость осаждения. Аммиак добавляют в виде разбавленного раствора, 
приготовленного из 25-процентного, имеющегося в продаже.
Далее, одна из важнейших проблем, возникающих при осаждении ни-
кель-фосфорных сплавов, – это, как уже упоминалось, накопление в раство-
рах ионов фосфита. Фосфит никеля сравнительно мало растворим в кислых 
растворах (около 50 г/л), и выпадение его в виде твердой фазы во всем рас-
творе недопустимо, хотя стабилизаторы резко ослабляют вредное действие 
фосфита. В присутствии солей органических кислот, образующих комплек-
сы, например, глицина и цитрата натрия, а также при повышении рН рас-
творимость фосфита сильно увеличивается. Особенно эффективны в этом 
отношении глицин и цитрат натрия. Тем не менее фосфит (а также сульфат 
натрия) накапливается, и поэтому необходимо не только добавление расхо-
дуемых компонентов, но и периодическое удаление фосфита из раствора. 
Другие вредные примеси, иногда встречающиеся в рабочих растворах, – это 
ионы свинца, кадмия, железа (II) и роданида.
По мере накопления фосфита увеличивается вязкость раствора, что не-
сколько снижает скорость образования осадка (так как диффузионные огра-
ничения все же имеют место). По данным [70], вязкость связана с концент-
рацией фосфита С как
η ≈ 0.0425 С
(27)
(где η выражено в МПа·с, а концентрация С в граммах на литр); уравнение 
справедливо при С от 50 до 120 г/л. Вообще опасность выпадения фосфита 
возникает ориентировочно после нанесения в целом около 100 мкм покры-
тия и далее усиливается.
Корректировать растворы удается только до определенного предела: 
примеси (фосфит и сульфат) неизбежно накапливаются до 100–150 и более 
г/л, а скорость осаждения постепенно снижается в 1,5–2 раза. Как правило, 
это соответствует 4–6 «оборотам» электролита, то есть если в первоначаль-
ном растворе содержится, скажем, 6 г/л ионов никеля, то раствор может 
работать (при периодическом корректировании) вплоть до выделения из 
него 25–35 граммов покрытия (в пересчете на чистый никель и на литр рас-
твора). При плотности загрузки 1 дм
2
/л и содержании фосфора 5 % это, как 
нетрудно подсчитать, равносильно нанесению суммарно примерно 200 мкм 
покрытия, что соответствует более чем суткам (в пересчете на непрерыв-
ную работу и с учетом постепенного замедления процесса). Впрочем, неко-
торые растворы допускают работу до 10 «оборотов». Необходимо иметь в 
виду, что по мере эксплуатации раствора не только замедляется процесс, но 
также возрастает концентрация фосфора в осадках! Особенно это выражено 
при низких рН и высокой плотности загрузки.
Фосфиты можно удалить путем добавления к растворам хлорного желе-
за из расчета 2,2 г на каждый грамм фосфита натрия; рекомендуется также 
проведение электродиализа, которое снижает содержание фосфита до при-
мерно 40 г/л. Возможно также добавление 20–30 г/л вполне доступных в на-
стоящее время оксиэтилендифосфоновой или нитрилтриметилфосфоновой 
кислот, предотвращающих выпадение солевого осадка.

---

16. Структура и термическая обработка никель-фосфорных покрытий
45