इलेक्ट्रोलाइटिक निकल प्लेटिंग क्या है?

इलेक्ट्रोलाइटिक निकल प्लेटिंग विद्युत रासायनिक जमाव द्वारा सब्सट्रेट की सतह पर निकल कोटिंग बनाने की प्रक्रिया है। यह एक इलेक्ट्रोलाइट से निकल आयनों को कम करने और उन्हें कैथोड के रूप में कार्य करने वाले वर्कपीस की सतह पर जमा करने के लिए एक बाहरी विद्युत प्रवाह का उपयोग करता है । इस प्रक्रिया द्वारा उत्पादित निकल परत उच्च शुद्धता (आमतौर पर 99.96% से अधिक) की होती है और उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ति, संक्षारण प्रतिरोध और चुंबकीय गुणों को प्रदर्शित करती है। औद्योगिक इलेक्ट्रोलाइटिक निकल प्लेटिंग एक इलेक्ट्रोलाइट प्रणाली का उपयोग करती है जिसमें निकल सल्फेट या निकल सल्फामेट मुख्य लवण होता है, और यह सुनिश्चित करने के लिए कि परत बारीक और समान रूप से क्रिस्टलीकृत हो, वर्तमान घनत्व, तापमान और पीएच को ठीक से नियंत्रित किया जाता है। रासायनिक निकल प्लेटिंग (जहां कोई करंट शामिल नहीं होता है) के विपरीत, इलेक्ट्रोलाइटिक निकल प्लेटिंग एक सघन कोटिंग प्रदान करती है उच्च शुद्धता वाले इलेक्ट्रोलाइटिक निकल के वैश्विक उत्पादन में संरचना की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए ASTM B39-79 जैसे मानकों का सख्ती से पालन किया जाता है, उदाहरण के लिए, Ni9996 ग्रेड के लिए कुल निकल और कोबाल्ट ≥ 99.96%, कोबाल्ट ≤ 0.02% की आवश्यकता होती है।

इलेक्ट्रोलाइटिक निकल चढ़ाना का उपयोग

इलेक्ट्रोलाइटिक निकल प्लेटिंग के मुख्य अनुप्रयोग उद्योग के प्रमुख क्षेत्रों को कवर करते हैं:

एयरोस्पेस और ऑटोमोटिव: उच्च तापमान और उच्च दबाव वाले वातावरण में इंजन के पुर्जों, टर्बाइन ब्लेड और अन्य पुर्जों पर ऑक्सीकरण और रेंगने से सुरक्षा प्रदान करने के लिए निकल प्लेटिंग का उपयोग किया जाता है। बोइंग और एयरबस के आपूर्तिकर्ताओं को उड़ान सुरक्षा के लिए AMS 2423 अनुरूप इलेक्ट्रोलेस निकल प्लेटिंग की आवश्यकता होती है।

इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग: अर्धचालक लीड फ्रेम और कनेक्टर में, विद्युत चालकता बढ़ाने और तांबे के प्रसार को रोकने के लिए आधार या सतह परत के रूप में इलेक्ट्रोलाइटिक निकल चढ़ाना परत। 2025 वैश्विक अर्धचालक चढ़ाना रसायन बाजार का आकार 691 मिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंचने की उम्मीद है, जिसमें से चढ़ाना समाधान और योजक 47% हिस्सेदारी के लिए जिम्मेदार हैं, मुख्य रूप से मैकडर्मिड और एटोटेक और अन्य कंपनियों का प्रभुत्व है।

नई ऊर्जा बैटरी: दक्षिण कोरिया लोटे एनर्जी मैटेरियल्स ने ठोस-अवस्था बैटरी संग्राहक के लिए दो तरफा निकल-प्लेटेड तांबे की पन्नी विकसित की है, जो इलेक्ट्रोलाइटिक निकल प्लेटिंग प्रौद्योगिकी के माध्यम से इंटरफेसियल चालकता को बढ़ाती है, जबकि सल्फाइड इलेक्ट्रोलाइट के क्षरण को रोकती है, जिससे बैटरी का जीवन 20% बढ़ जाता है।

इलेक्ट्रोलाइटिक निकल प्लेटिंग प्रक्रिया के लिए अत्यधिक अनुकूल है, इसे जटिल ज्यामिति वाली सतहों पर लगाया जा सकता है, और प्लेटेड परत की कठोरता और चमक को एडिटिव्स (जैसे, ब्राइटनर, लेवलिंग एजेंट) द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, उच्च फॉस्फोरस इलेक्ट्रोलाइटिक निकल प्लेटिंग का उपयोग पेट्रोलियम वाल्वों में किया जाता है, जो H₂S अम्लीय वातावरण में जंग का सामना कर सकते हैं।

इलेक्ट्रोलाइटिक निकल प्लेटिंग और इलेक्ट्रोप्लेटिंग निकल वाट्स बाथ के बीच अंतर

इलेक्ट्रोलाइटिक निकल प्लेटिंग इलेक्ट्रोडपोजिशन निकल तकनीक के लिए एक सामान्य शब्द है, जो प्लेटिंग लिक्विड सिस्टम की एक विस्तृत श्रृंखला को कवर करता है; और इलेक्ट्रोप्लेटिंग निकल वाट्स बाथ (वाट्स बाथ) इसका सबसे क्लासिक और विशिष्ट फॉर्मूलेशन है। 1916 में ओपी वाट्स द्वारा विकसित, इस सिस्टम को निकल सल्फेट (250-300 ग्राम/ली), निकल क्लोराइड (60 ग्राम/ली) और बोरिक एसिड (40 ग्राम/ली) के साथ 50-60 डिग्री सेल्सियस के ऑपरेटिंग तापमान और 3-4 के पीएच मान पर तैयार किया जाता है। निकल क्लोराइड निष्क्रियता को रोकने के लिए क्लोराइड आयनों का एनोडिक सक्रियण प्रदान करता है, बोरिक एसिड निष्क्रियता को बफर करता है, और निकल क्लोराइड निष्क्रियता को रोकने के लिए क्लोराइड आयनों का एनोडिक सक्रियण प्रदान करता

इलेक्ट्रोप्लेटिंग निकेल वाट बाथ 70% से ज़्यादा औद्योगिक अनुप्रयोगों में इस्तेमाल होते हैं, कम लागत वाले और प्रक्रिया-स्थिर होते हैं, और सजावटी प्लेटिंग और सामान्य सुरक्षा के लिए उपयुक्त होते हैं। हालाँकि, कार्यात्मक माँग परिदृश्यों के लिए विकल्पों की आवश्यकता होती है:

अमीनोसल्फोनेट्स के साथ इलेक्ट्रोलेस निकल चढ़ाना: इलेक्ट्रोफॉर्मिंग और पीसीबी के लिए उपयोग किया जाता है , जिसमें आंतरिक तनाव 10 एमपीए जितना कम होता है और परत में कम दरार होती है;

परक्लोराइड्स के साथ इलेक्ट्रोलेस निकल चढ़ाना: उच्च धारा घनत्व (>8 A/dm²) की अनुमति देता है और मोटी परतों के तेजी से जमाव के लिए उपयुक्त है।

इलेक्ट्रोप्लेटिंग निकेल वाट बाथ की बहुमुखी प्रतिभा के बावजूद, उच्च-फॉस्फोरस इलेक्ट्रोलेस निकेल प्लेटिंग अभी भी गैर-प्रवाहकीय सब्सट्रेट्स (जैसे, प्लास्टिक) पर अपूरणीय है, और 2024 में 4.8 बिलियन डॉलर के वैश्विक इलेक्ट्रोप्लेटिंग बाजार का 62% कम-फॉस्फोरस इलेक्ट्रोलेस निकेल प्लेटिंग होगा।

इलेक्ट्रोलेस निकल प्लेटिंग का पुनर्चक्रण मूल्य

इलेक्ट्रोलेस निकल प्लेटिंग की उच्च शुद्धता इसे महत्वपूर्ण पुनर्चक्रण अर्थशास्त्र प्रदान करती है। निकल स्वयं एक रणनीतिक धातु है जिसकी कीमत में अत्यधिक उतार-चढ़ाव होता है (2025 में इलेक्ट्रोलाइटिक निकल की कीमत लगभग $18,000/टन होगी), और प्लेटिंग के अवशेष, छीली हुई प्लेटिंग और बेकार प्लेटेड पुर्जे, सभी का पुनर्चक्रण किया जा सकता है। आधुनिक पुनर्चक्रण में इलेक्ट्रोलाइटिक शोधन या हाइड्रोमेटेलर्जी का उपयोग किया जाता है: निकल युक्त स्क्रैप को निष्कर्षण द्वारा घोला और शुद्ध किया जाता है, और फिर शुद्ध निकल प्लेट बनाने के लिए इलेक्ट्रोलाइज़ किया जाता है, जिसकी शुद्धता 99.9% तक बहाल हो जाती है, जिसका उपयोग सीधे इलेक्ट्रोप्लेटिंग टैंक या मिश्र धातु प्रगलन में किया जा सकता है।

कच्चे अयस्क के शोधन की तुलना में पुनर्चक्रित निकल 60-80% अधिक ऊर्जा कुशल है, उदाहरण के लिए, स्टेनलेस स्टील संयंत्रों में निकल के अवशेषों का पुनर्चक्रण लागत को 30% तक कम कर सकता है। बीएमडब्ल्यू जैसी यूरोपीय कार कंपनियों ने नए पुर्जों के उत्पादन के लिए पुराने पुर्जों की निकल प्लेटिंग परत को पुनर्चक्रित करने हेतु एक क्लोज्ड-लूप प्रणाली स्थापित की है। मैकडर्मिड (अमेरिका) प्लेटिंग सॉल्यूशन पुनर्जनन सेवाएँ प्रदान करता है, आयन एक्सचेंज रेजिन के माध्यम से अशुद्ध आयनों को हटाता है, बाथ लाइफ बढ़ाता है और निकल उत्सर्जन को कम करता है। यह पुनर्चक्रण मॉडल नए यूरोपीय संघ बैटरी विनियमन (2027 से 95% बैटरी निकल पुनर्चक्रण दर) के अनुरूप है, जो इलेक्ट्रोलाइटिक निकल प्लेटिंग को टिकाऊ विनिर्माण के एक प्रमुख भाग के रूप में बढ़ावा देता है।