Nach dieser Lektion können Sie die Eigenschaften von Nickel nennen. Sie können die Anwendungsgebiete von Nickelschichten aufzählen und die Schichteigenschaften erklären. Sie können die Bestandteile eines Standard-Nickelelektrolyt aufzählen und die Basisparameter bezeichnen.
Nickel gehört mit Kupfer, Zink und Chrom zu den in der Galvanotechnik am häufigsten abgeschiedenen Metallen. Es wird vor allem als haft- und glanzvermittelnde Schicht vor der galvanischen Verchromung eingesetzt, aber auch als dekorative Schicht kommt sie zum Einsatz. Bedingt durch die Nickelallergie vieler Menschen ist die Anwendung in diesem Bereich in den letzten 20 Jahren jedoch stark zurück gegangen. Bis Mitte der 1990er war vernickelter Modeschmuck durchaus üblich. Nickelschichten werden sehr oft verchromt, da reine Nickelschichten sehr schnell anlaufen. Das Anlaufen ist eine Oxidation des Nickels. Hierbei verfärbt sich das Nickel mit der Zeit in stets dunkler werdender Farbtönung von gelb nach braun.
Vor der Entwicklung von Nickelstahl zum Ende des 19. Jahrhunderts wurde Nickel hauptsächlich in der Galvanotechnik sowie zur Herstellung von Neusilber und Münzen verwendet. Bereits 1837 wurde in einer Arbeit von G. Bird die Nickelabscheidung erwähnt. 1840 erhielt J. Shore ein Patent, in dem die Vernickelung beschrieben wird. Die erste erfolgreiche Nickelabscheidung wird aber R. Ch. Boettger 1842 zugeschrieben. Er schied Niederschläge aus einer tief blauen Lösung von Nickel- und Ammoniumsulfat ab. I. Adams erhielt 1866 zwei Patente, in denen das erste technisch brauchbare Vernickelungsverfahren geschützt wurde. Er beschrieb die Reinigung von Nickel und seinen Salzen, die Herstellung von Nickelsulfat und seine Umwandlung in ein Doppelsalz. Der Erfinder erkannte auch den Einfluss eines Überschusses an Ammoniak oder freier Säure im Elektrolyten sowie die Bedeutung der Reinheit der verwendeten Salze.
Wenige Jahre später ließ sich I. Adams einen Elektrolyten ohne Doppelsalze schützen. 1878 führte E. Weston die Verwendung der Borsäure ein. Zuerst wurde keine dieser Entwicklungen auf breiter Basis eingeführt. 1906 schlug W. D. Bancroft die Verwendung von Chloriden vor, um die Anodenlöslichkeit zu verbessern. Viele Elektrolytzusammensetzungen wurden bekannt, bis O. T. Watts die Zusammensetzung des Elektrolyten veröffentlichte, der bis heute seinen Namen trägt.
Der Watts-Nickelelektrolyt besteht aus:
Nickelsulfat NiSO4 • 7 H2O 240g/L
Nickelchlorid NiCl2 • 6 H2O 20g/L
Borsäure H3BO3 20g/L
Heute stellt man die Konzentrationen dieser Bäder eher höher ein, um höhere Stromdichten, bessere Stromausbeuten und glattere Niederschläge zu erzielen.
R. J. McKay führte 1920 die Überwachung des pH-Wertes bei Elektrolyten für die Nickelraffination ein; W. Blum und R. Thompson schlugen eine ähnliche pH-Wert-Überwachung für die in der Galvanotechnik üblichen Elektrolyte vor. W. M. Phillips verwendete 1930 erstmalig Nickelelektrolyte mit niedrigem pH-Wert.
Hinweis: Der vollständige Kurs „Einstieg in die Galvanotechnik“ geht an dieser Stelle noch weiter.