El recubrimiento de níquel-boro por vía electrolítica (a menudo llamado recubrimiento de NiB ) es un proceso de revestimiento de metal que puede crear una capa de una aleación de níquel - boro en la superficie de un sustrato sólido, como metal o plástico . El proceso implica sumergir el sustrato en una solución acuosa que contiene sal de níquel y un agente reductor que contiene boro , como alquilaminaborano o borohidruro de sodio . Es un tipo de niquelado no electrolítico . Un proceso similar , que utiliza un hipofosfito como agente reductor, produce en su lugar un recubrimiento de níquel- fósforo .
A diferencia de la galvanoplastia , los procesos de galvanoplastia no electrolítico en general no requieren pasar una corriente eléctrica a través del baño y el sustrato; La reducción de los cationes metálicos en solución a metálicos se consigue por medios puramente químicos, mediante una reacción autocatalítica . Así, el revestimiento no electrolítico crea una capa uniforme de metal independientemente de la geometría de la superficie, a diferencia del revestimiento galvánico, que adolece de una densidad de corriente desigual debido al efecto de la forma del sustrato sobre el campo eléctrico en su superficie. Además, el revestimiento no electrolítico se puede aplicar a superficies no conductoras . [1]
El baño de revestimiento normalmente también contiene tampones, complejantes y otros productos químicos de control.
El revestimiento de níquel-boro por vía electrolítica se desarrolló como una variante del proceso similar de níquel-fósforo , descubierto accidentalmente por Charles Adolphe Wurtz en 1844. [2]
En 1969, Harold Edward Bellis de DuPont presentó una patente para una clase general de procesos de recubrimiento no electrolítico que utilizan borohidruro de sodio , dimetilamina borano o hipofosfito de sodio , en presencia de sales de talio , produciendo así un metal-talio-boro o metal-talio-. fósforo; donde el metal podría ser níquel o cobalto . Se afirmó que el contenido de boro o fósforo variaba entre el 0,1 y el 12%, y el de talio entre el 0,5 y el 6%. Se afirmó que los recubrimientos eran "una dispersión íntima de boruro de triníquel duro ( Ni 3 B ) o fosfuro de níquel ( Ni 3 P ) en una matriz blanda de níquel y talio". [3]
Charles Edward McComas patentó varias versiones del proceso en los años siguientes:
Las primeras variantes del revestimiento de níquel-boro no electrolítico incluían sales de talio en el baño de revestimiento y, de hecho, creaban revestimientos de níquel-talio-boro ("Tipo 1" en la clasificación AMS). Finalmente, se idearon formulaciones libres de ingredientes tóxicos de talio, lo que dio como resultado verdaderos recubrimientos de níquel-boro ("Tipo 2"). [5]
Los granos recubiertos de níquel boro amorfo se depositan en una estructura columnar , siendo las columnas perpendiculares a la superficie del sustrato y formando una topografía nodular en la superficie. [10] El revestimiento contendrá entre un 2,5 % y un 8 % de boro en peso. [5]
La estructura nodular reduce el contacto superficie a superficie de dos superficies de contacto/deslizantes, lo que reduce la fricción y mejora la disipación de calor . [11] También se afirma que reduce la resistencia tanto en los flujos de gas como de líquido . [12]
Las aplicaciones reales y potenciales del recubrimiento de níquel-boro no electrolítico incluyen hojas de sierra, [11] hélices de barcos, [12] equipos de bombeo de petróleo crudo en el fondo del pozo, casquillos, arandelas de empuje y placas guía de papel.
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