Электролит для полирования изделий из медных сплавов
Использование: электрохимическое полирование с одновременным обезжириванием изделий из медных сплавов. Сущность изобретения - электролит содержит, мас.%: фосфорная кислота 81-87; серная кислота 5-7; триэтаноламиновая соль алкилсульфата 0,5-2,0; вода остальное. 1 табл.
+ «N, -В=4
1788100 Al
СО!ОЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 С 25 F 3/22
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
3,0-4.5
Остальное
1 (21) 4950492/26 (22) 16.04.91 (46) 15.01.93. Бюл, М 2 (71) Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф. Э. Дзержинского (72) Ф. И, Данилов; В. П. Куприн, Л. И, Реут;
Л. М, Макаренко, А. В. Кузьмичева, Л. Оганесян; P. Д. Матосян, О. Р. Закоян и И. В.
Волков (56) Покрытия металлические и неметаллические неорганические ГОСТ 9,305-84 карта
21.
Авторское свидетельство СССР .
N: 771199, кл. С 25 F.З/22. 1979.
Грушко Я. M. Вредные органические соединения в промышленных сточных водах.
Справочник. Л.; Химия, 1982. с. 216.
Грилихес С. Я. Обезжиривание, травление и полировэние металлов, Л.: Машиностроение. 1.983, с. 91, Изобретение относится к области электрохимической обработки металлов, в частности к полированию сплавов меди и может найти применение.в радиоэлектронике, машиностроении., точной механике и других областях промышленности.
Задача изобре1ения — разработать эффективный технологический процесс электрохимического полирования меди и ее сплавов, обеспечивающие возможность обработки деталей с загрязнениями на поверхности, .Известны электролиты для полирования меди и ее сплавов в растворах фосфорной кислоты с добавками хромового ангидрида. Ионы шестивэлентного хрома в этих электролитах облегчэк1т достижения
2 (5.4) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ПОЛИРОВА НИЯ
ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕДНЫХ СПЛАВОВ (57) Использование." электрохимическое полирование с одновременным обезжириванием изделий из медных сплавов, Сущность изобретения — электролит содержит, мас. : фосфорная кислота 81-87; серная кислота 5 — 7; триэтаноламиновая соль апкилсульфата 0,5 — 2,0; вода остальное. 1 табл. требуемого значения шероховатости поверхности иэделия. Однако их присутствие в растворе увеличивает металлосъем, затрудняет очистку и регенерацию обрэботэнных электролитов, требует периодического окисления ионов трехвалентного хрома, накапливающихся при электрополировке.
Известен также раствор для электрохимического полирования сплавов меди, содержащий фосфорную, серную кислоты, органическое соединение (метафенилдиамин) и воду при следующем соотношении компонентов,, :
Фосфорная кислота 76,0-77.5
Серная кислота 9,5-10 .0 Метафенилдиамин сернокислый
Вода
1788100
Процесс пол<<сования проводят при
v(<<натной гемперэтуре плотности тока 1335 Лlдг. 2 в те <ение 5 мин. Указанный раствор обеспечивает равномерное
llncTBopeHM6 сплава меди (кремнистомарганцеврй бронзы БрКПЛц 3,0-1,0), повычистоту поверхности только после предварительной о <истки поверхности от загрязнения. При сокращении времени обработки с 5 до 0,5 мин, Зффект полирования в данном растворе резко падает. Кроме того, в состав электролита входит в значительном количестве токсичное вещество метафенилди амин, Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является раствор для электрохимического полирования, содержащий фосфорную, серную кислоты, триэтаноламин и воду и ри следующем соотношении компонентов, %:
Фосфорная кислота 60 — 70
Серная кислота 5-6
Триэтаноламин 2,5-3
Вода .. Остальное.
Состав обладает слабым полирующим действием для загрязненных деталей. Только предварительная очистка поверхности от загрязнений в обезжиривающем растворе позволяет достичь высокого класса чистоты поверхности. К недостаткам следует отнести также низкую скорость процесса, Полирование ведут при температуре 18 — 30 С, анодной плотности тока 15-50 Аlдм, время обработки 4-10 мин, I ien< изобретения — повышение класса чистоты поверхности при злектрополировании загрязненных де алей, Поставленная цель достигается тем, что известный раствор, содержащий фосфорную, серную кислоты, органическую добавку и воду, согласно изобретению в качестве органической добавки содержит триэтаноnaIn««oeyIo соль алкилсульфата (пенообрэзователь ¹ 3) при следующем соотношении компонентов, %;
Фосфорная кислота 81-87
Серная кислота 5--7
Триэтаноламиновая соль алкилсульфата 0,5 — 2,0
Вода Остальное
Отличительйь<м существенным признаком заявляемого технологического решения является введе«ие в раствор электрохимичесKпго полирпвэ <151 триэтаноламиновой
cclnv алкилсульфэ<а (Пенопбразователь М
3). что пр«Яоди< к «Г<-и н«ению класса <исто1 I,I ц о Я с, p l. < < и " .< 1 Г) < < р < б э т ь< в э е м ы х 3 а Г р Я 3
« >«НИХ Д< т«Г<Г I< ЭЭ ЧГ1 ll < IÈОЭ Г, I< НОй, < « ", I «< < <, I ". < I I " < I I. ", . < < ч Г
При этих условиях обеспечивается и реимущественное растворение микронеровностей, что повышает класс чистоты обрабатываемой поверхности.
Триэтаноламиновая соль алкилсульфэта (Пенообразователь N 3), выпускаемая ТУ 6-14 — 508-80 Ивановским ПО "Химпром, полученную сульфированием синтетических первичных спиртов фракции С<о-С1в хлорсульфоновой кислотой и последу<ощей нейтрализацией сульфохлоридэ техническим триэтаноламином. Эмпири <еская формула: (НМ(СН2СН2ОН)з) ОS0 30 где R — углеродный радикал, содержащий от 10 до 16 атомов углерода. Триэтаноламиновая соль алкилсульфата (пенообразователь №-. 3) трудногорю <и<1, взрывоопасный продукт, относится к IV классу опасности по ГОСТ 12,1.007-76, содержащий 377 основного вещества, рН 6,0-7,0. Применяется в качестве вспенивающего агента в производстве мочевинноформальдегидных пенопластов. Введение триэтаноламиновой соли алкилсульфата в раствор для электрополирования загрязненных металлов не является 45 использованием его по прямому назначению и обусловливает новый неочевидный эффект — повышение класса чистоты поверхности загрязненных деталей. Следовательно, заявляемая совокуп ность признаков соответствует критерию изобретения "существенные отличия", Заявляемый раствор готовят путем растворения в смеси фосфорной < пл. 1,7 гlсм ) з и серной кислот (пл. 1,84 г/см ) тризтаноламиновой соли алкилсульфата. Раствор сгабилен в работе при пропускании до 180-200 А ч/л. Время обработки 0,5 мин. Плотность анодного тока 30 А/дм температура 25" С В таблице 1 приведень< концентрации компонентов заявляемого раствора по при1788100 мерам, а также результаты сравнительных испытаний прототипа и заявляемого раствора, В качестве л1одельного загрязнения использовали смесь солидола и индустриального масла И-40 в соотношении 5:95. Пластины из сплавов меди БрА — 7, Броф, латунь размером 50х60 тщательно обезжиривали венской известью; травили в растворе соляной кислоты (1;10) в течение 30 с, промывали в проточной воде, высушивали. Подготовленные таким образом образцы погружали на 30 с в смесь масел и выдерживали на воздухе при 20 С в течение суток до полного избытка масла. Предварительное обезжиривание загрязненных образцов перед электрополировэнием заключалось в последовательной очистке поверхности уайт ритом, декапировании в растворе HCI (l:1) и обезжиривании в щелочном растворе, содержащем едкий натр, соду, жидкое стекло и тринатрийфосфэт. Измерения значений шероховатости поверхности образцов Осуществлялись на приборе "Профилометр с унифици1" ванной электронной системой", тип А II, модель 283. Значения замеров включа(от измерения вдоль и поперек ленты на каждом образце из сплавов БрА — 7, Броф, латунь. .Выбор оконцентраций по каждому из компонентов обусловлен тем, что снижение 0,5-2,0: Остальное Состав раствора, ь режимы обработки и результаты испытаний Показатель для раствора Прототип 89 80 Фосфорная кислота Серная кислота Триэтаноламин Триэтаноламиновая соль алкилсульфата (Пенообразсватель I" 3) 2,0 3,0 0,25 0,5 1,0 Класс чистоты до полировки 8-9 9 1 0 10 1О шероховатость, мкм до полирования 7 0 7-0, 75 О, 7-0, 75 О 7-0, 75 0 7-0, 75 О. 77- О, 75 Класс чистоты после полирования, предварительно обезжиренных образцов Класс чистоты после полирования загрязненных Образцов их содержания ниже предельного (1рияодит к ухудшению эксплуатационных свойс(я раствора. Увеличение коцентрэций выше предельных не сопровождается улучшени5 ем свойств раствора и является экономически нецелесообразным (см. таблицу 1). Как видно из таблицы, предлагаемый раствор для электрополирояэния загрязненных деталей из медных сплавов повышэ10 ет класс чистоты поверхности нэ 3 единицы, снижая шероховатость до 0,1 мкм и обеспечивает практически полное удаление органических загрязнений с обрабэтывэел1ых изделий. Формула изобретения Электролит для полирования изделий из медных сплавов, включающий фосфор20 ную и серную кислоты, оргэническу(о добавку и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения класса чистоты поверхности изделий и расширения технологических возможностей электролита, он в 25 качестве органической добавки содержит тризтэноламиновую соль алкилсульфатэ при следующем соотношении компонентов, мас.%: Фосфорная кислота 81-87 30 Серная кислота 5 — 7 Триэтаноламиновая соль алкилсульфата Вода 1788100 Продолжение таблицы Состав раствора,Ф режииы обработки и результаты испытаний Показатель. для раствора Прототип 1 2 3 Цероховатость, мкм после полирования образцов, предварительно обезжиренных 0,25- 0,2-0,21 0,10- 0,10 0,45 0 12 .011 0,10- 0,10 0,12, 0,12 шероховатость, мкн после полирования загрязненных об раз цов 0,10- 0,10- . 0,100,12 О, i1 0,12 0,2О, 21 0,100,12 0,60,7 Г1роизводственйо-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина. 101 Составитель Е;Балан Редактор C,Êo3ëoâà Техред М.Моргентал Корректор Н.Милюкова Заказ 53 . Тираж Подписное ВНИИПИ,Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
