Niklanje je tehnika u kojoj se predmet od nekog drugog metala prevlači tankim slojem nikla elektrolitskim putem (obično željeznih, čeličnih ili bakrenih). Sloj može biti čisto dekorativan ili nanešen u svrhu korozijske zaštite. Kod nanošenja debljeg sloja može se koristiti za obnovu istrošenih metalnih dijelova strojeva.^[1] Danas sve veću važnost ima i takozvano kemijsko odnosno reduktivno niklanje. Niklanje se provodi elektrokemijskim ili kemijskim putem. Elektrokemijsko niklanje galvanotehnički je postupak (elektroplatiranje), a provodi se u slabo kiselim otopinama niklova sulfata (galvanotehnika), dok je kemijsko niklanje (postupak Kanigen) izlučivanje nikla na metalnu podlogu kemijskom redukcijom. Niklanjem se dobivaju tvrde, ravnomjerne i neporozne prevlake otporne na koroziju u vlažnoj atmosferi, vodi i lužnatim otopinama, a razmjerno stabilne u solnoj i sumpornoj kiselini.^[2]

Elektroplatiranje niklom

Podrobniji članak o temi: Elektroplatiranje

Moć nikla da zaštiti od korozije tehnički važne metale, dobra mehanička svojstva i lijep izgled njegovih galvanskih slojeva, te to što se, već prema uvjetima, dade lako, brzo i jednolično elektrokristalizirati u različitim oblicima i nakon toga obrađivati, postižu time različite učinke, čine galvaniziranje niklom najvažnijim područjem galvanotehnike, posebno elektroplatiranja. Elektroplatiranje niklom vrlo je važno za gradnju aparata i uređaja kemijske i prehrambene industrije. Time se ne samo zaštićuje aparatura, nego i kemikalije i hrana od zagađivanjima metalima. Osim toga, za tehniku je važno elektroplatiranje niklom radi popravka istrošenih ili izlizanih dijelova strojeva i uređaja slojevima točno određene debljine. To se može izvesti ili elektroplatiranjem niklom ili još i jednim galvanskim slojem kroma (kromiranje). Već prema vrsti kupke, pri tome se mogu dobiti nikalni galvanski slojevi s tvrdoćom po Vickersu od 4, 25 do 6, 5 ∙10³ MPa, a naknadnom toplinskom obradom i do 8 ∙ 10³ MPa.

Ipak se najčešće niklom elektroplatira radi ukrašavanja (dekoracije). Pri tome se, da bi se poboljšala nedovoljna postojanost sjaja njegovih galvanskih slojeva, obično također elektroplatira još i jednim sloja kroma, jer se on, iako manje plemenit, pod utjecajem atmosfere brzo nagriza (pasivira) apsorpcijom kisikom ili nastajanjem krom(III) oksida, a da se time ne smanji sposobnost refleksije svjetla. Općenito su galvanski slojevi nikla s manjim sjajem čišći i zbog toga plemenitiji od sjajnih, pa im je zaštitna moć veća. Zbog toga se u posljednje vrijeme sve više elektroplatira niklom po takozvanom dupleks postupku. Pri tome se najprije izraci zaštićuju jednim polusjajnim galvanskim slojem nikla, a traženi izgled postiže im se zatim još jednim slojem, koji ima visoki sjaj.

Za elektroplatiranje niklom još uvijek se najviše upotrebljavaju takozvane Wattsove kupke (po O. P. Wattsu), s elektrolitom od niklovog sulfata i niklovog klorida, s boratnom kiselinom kao puferom. U novije vrijeme raste značenje i sulfamatnih, nikalkobaltnih i fluorboratnih elektrolita, a za zakiseljenje upotrebljava se i fosforna kiselina.^[3]

Pregled

Kako je već rečeno kod niklanja na neki drugi metal ili nevodič nanosimo sloj nikla. Predmeti koje niklamo moraju biti potpuno čisti - znači bez ikakvih ostataka masnoće, nečistoće ili oksida na njima.^[4] Spomenute se nečistoće mogu ukloniti mehanički, kemijski, elektrokemijski ili ultrazvukom.^[1] Pripremljeni se objekti uranjaju u kupku u kojoj su otopljene niklene soli, kao anoda obično služi ploča od lijevanog nikla. Ioni nikla se iz otopine talože na katodu, odnosno predmet.^[5]

Povijest

• 1843. Nijemac Boetger dobiva prvu elektrolitsku niklenu prevlaku, no industrijska primjena počinje tek nakon 1869. (sukladno britanskoj onovremenoj literaturi prvi je patent za niklanje objavljen već 1840., i to prije Elkingtonovog za pozlatu i posrebrenje!)^[6]Po drugim izvorima G.Bird već 1837. publicira elektrolit za niklanje^[7]
• 1845. otkiće reduktivnog niklanja.^[8] Praktična uporaba tek nakon 1945.
• 1869. Adamsov elektrolit,standard do pojave Wattsovog elektrolita,masovno korišten
• 1905. prvi patent za crno niklanje
• O.P. Watts razvija svoj i danas korišten elektrolit 1916.
• Do približno 1930. autodijelovi su prevlačeni prvo slojem bakra pa slojem nikla.
• Nakon toga počinje se zbog činjenice da nikal s vremenom potamni koristiti višeslojno prevlačenje slojem bakar/nikal/krom.

Vrste otopina

Watts otopina

Watts otopina daje i sjajne i polusjajne prevlake. Dok se sjajne prevlake koriste u dekorativne i antikorozivne svrhe polusjajne prevlake imaju isključivo tehničke svrhe.^[9][10]

Sastav kupke

Specifikacije rada

• Temperatura: 40-65°C
• Jakost struje na katodi: 2-10 A/dm²
• PH: 3.0-4.5

Dodaci za sjaj

• Sjajila prvog reda - paratoluene sulfonamid, benzen sulfokiselina - 0.75-23 g/l. .
• Sjajila drugog reda - alil sulfonska kiselina, formaldehid kloral hidrat - 0.0045-0.15 g/lit.

Nikl sulfamat

Ova se kupka koristi isključivo u tehničke svrhe. Mogu se nanositi i debeli slojevi. Može se koristiti i kao podloga za kromiranje.^[11]

Sastav kupke

Specifikacije

• Temperatura: 40-60°C
• Jakost struje na katodi: 2-25 A/dm²
• PH: 3.5-4.5

Kloridna kupka

Također omogućuju debele prevlake, mana im je velika unutarnja napregnutost prevlake.^[5]

Tvrdi nikl

Koriste se kad trebamo prevlake velike čvrstoće i tvrdoće.^[5]

Crni nikl

Daje tamnu nereflektivnu prevlaku. Antikorozijska zaštita beznačajna, isključivo dekorativna prevlaka, no koristi se i u vojne svrhe.^[12][1]

Dodatna literatura

• Whittington,I.R.C. Nickel Plating Handbook ,Durham 2014.
• Brugger, R. Die galvanische vernicklung, Saulgau 1984.
• Jampolski, A.M. Mednenie i nikelirovanie, Lenjingrad 1977.
• Dennis,J.K.,Such,T.E. Nickel and Chromium Plating,LOndon 1972

Izvori

Vanjske poveznice

• Nickel Plating Handbook  Arhivirana inačica izvorne stranice od 18. rujna 2021. (Wayback Machine)