Nikel sülfamat içeren banyolarda gerçekleştirilen nikel kaplama özellikleri üzerine, banyo bileşimine ilave edilen borik asit ilavesinin etkisinin araştırılması

Nikel kaplama, metal yüzeylerin çevresel etkilere karşı korunması, aşınma ve korozyon direncinin artırılması ile birlikte estetik görünüm kazandırılması amacıyla yaygın olarak kullanılan yüzey kaplama yöntemleridir. Bu bağlamda, Nikel kaplama, düşük iç gerilimli, çatlak içermeyen ve homojen kaplama yapısı sunması sayesinde endüstriyel uygulamalarda sıkça tercih edilmektedir. Bu yöntem; otomotiv, havacılık, elektronik ve kalıp imalatı gibi pek çok endüstriyel alanda geniş bir kullanım yelpazesine sahiptir. Özellikle elektronik bileşenler, kalıp yüzeyleri ve yüksek hassasiyet gerektiren parçaların kaplanmasında tercih edilen bu yöntem, kaliteli ve kalın bir kaplama elde etmeye olanak sağlar. Endüstride yaygın olarak kullanılan AISI 1020 yapı çeliğinin korozyon direncini ve yüzey özelliklerini artırmak amacıyla, bu çalışmada elektro-kimyasal kaplamanın avantajlarından yararlanılarak, Nikel sülfamat çözeltisi ile elde edilen Nikel esaslı kaplamalara çeşitli oranlarda ilave edilen borik asidin kaplama performansı ve kalitesi üzerine etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla Nikel sülfamat çözeltisi içerisine ilk olarak borik asit ilavesi yapılmadan, sonrasında sırasıyla 5, 10, 20, 40 ve 60 gr/L oranlarında borik asit ilavesi yapılarak 30 °C, 45 °C ve 60 °C sıcaklıkta 40 dk süreyle kaplama işlemi gerçekleştirilmiştir. Kaplama DC güç kaynağı kullanılarak, 4 A/dm2 akım değerinde gerçekleştirilmiştir. Üretilen Ni esaslı kaplamaların yüzeyinde kaplamaların özelliklerinin incelenmesi amacıyla Optik mikroskop, Taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışını difraksiyon analizi (XRD), enerji dağılım spektroskopisi (EDS), Vickers mikrosertlik testleri, Tuz korozyon testi ve Taber aşınma testleri gerçekleştirilmiştir. Kaplama kalınlıkları 6,1 µm ile 26 µm değerleri arasında değişim göstermektedir. Kaplamaların sertlik değerleri borik asit katkısına bağlı olarak 176 HV0.1 ile 357 HV0.1 değerleri arasında değişim göstermiştir. Borik asit eklenen numunelerin korozyon ve aşınmaya karşı daha dirençli olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Yapılan araştırmalar sonucunda; borik asit ilavesinin kaplama kalitesi üzerinde belirleyici rol oynadığını göstermiştir. Borik asit içermeyen banyolarda gözlenen pürüzlü, düzenli olmayan ve gözenekli yapıların aksine, borik asit içeren çözeltilerle yapılan kaplamalarda çok daha düzgün, çatlak içermeyen ve homojen kaplama tabakası elde edilmiştir. Ayrıca borik asit ilave edilen kaplama banyolarından elde edilen Nikel esaslı kaplamaların sertliklerinde önemli artışlar gözlemlenmiştir. XRD çalışmalarında Nikel haricinde minör faz olarak Ni3B fazının varlığı da tespit edilmiştir.