Травильный раствор
Союз Советских
Социвпистических
Республик
О П И С А Н И Е ()722865
ИЗОБВЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
* л
«
C р (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.03.78(2! ) 2588605/29-33 с присоединением заявки.% (23) Приоритет
Опубликовано 25.03.80. Бюллетень М 11 (51)М. Кл.
С 03 С 15/00
1Ъоудерстненный комитет
СССР ао делам наооретеиий и открытий (53) УДК 666.284 (088.8) Дата опубликования описания 28.03.80 (72) Авторы изобретения
A. A. Пворский, Ю. 3. Ego, В. П. Маслов и N. M. Скачков (7!) Заявитель (54) ТРАВИЛЬНЫЙ РАСТВОР
Изобретение относится к технологии обработки фосфатных ситаллов и стекол и может быть использовано в оптико — электронной промышленности при изготовлении оптических деталей.
Известен травильный раствор для ма5 тирования поверхностей из стеклокристаллических материалов и стекла, содержащий фтористоводородную, серную кислоты, хлористый калий и дистиллированную воду И.
Однако эти растворы большей частью применимы к силикатным стеклокристаллическим материалам и стеклам, которые менее стойки к фтористоводородной кислоте. Фосфатные ситаллы и стекла, более стойкие к фтористоводородной кислоте, в этих растворах травятся с низкой скоростью, а в некоторых случаях травление прекращается, вследствие образования нерастворимой солевой пленки на поверхности изделия. При этом нельзя добиться ровного матировання поверхности изза неравномерного стравливания фазовых компонентов фосфатных ситаллов и стекол, что препятствует достижению высоких прочностных характеристик.
Наиболее близким к изобретению является травильный раствор !21, включающий следующие ингредиенты, вес.%:
Фтористоводородная кислота 10
Азотная кислота 40
Уксусная кислота 30
Вода Остальное до
100О/о
Наличие органической добавки позволяет регулировать процесс травления.
Однако при обработке фосфатных ситаллов и стекла в растворе данного состава образуется солевая пленка,(продукты реакции травления), которая прочно сцепляется с поверхностью обрабатываемых изделий, что приводит к резкому снижению скорости химического травления изза плохого подвода свежего раствора.
Скорость химической обработки фосфатных ситаллов и стекол в этом растворе
0,05 мкм/мин что затрудняет техноло3 7 гию обработки изделий иэ указанных стеклокристаллических материалов и стекол. В результате невозможно получение равномерно матовой поверхности иэ-еа образования на ней микронеровностей, вызванных неравномерным стравливанием фазовых компонентов фосфатных ситаллов и стекол; кроме того, обработанные изделия характеризуются недостаточной механической прочностью.
Белью изобретения является повышение скорости травления и механической прочности обработанных стекол и ситаллов.
Пол иакрил амид
Вода
Цель достигается тем, что травильный раствор, включающий фтористоводородную, азотную кислоты и воду, в качестве органической добавки содержит полиакриламид при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Фтористоводородная кислота 50-60
Азотная кислота 20-30
Известный раствор
0,05 1,0-0, 6 7
Н аблюда ются отдельные дефекты травления в виде
Фтористоводородная кислота 10
Азотная кислота 40
Уксусная кислота 30 выступов и ямок, отсутствие равномерно матированной поверхности
Вода Остальное до 100%
Предлагаемые растворы
0,50 2,5 2,3 - 10
Наблюдается равномерно матированная поверхность
Фтористоводородная кислота 50
Азотная кислота 20
Полиакриламид 1
Иода Остально е
До 100+ 0
0,6-0,4 14
Оптимальное сочетание свойств образцов после обработки
0,69
Фтористоводородная кислота 55
Азотная кислота 25
Полиакриламид 3
Вода Остальное до 100 4
Фтористоводородная кислота 60
02 0,1 14
Пов ерхность недостаточно матирована
0,65
Азотная кислота 30
Полиакриламид 5
Вода Остальное до 100%
1-5 Остальное до 1009o
Пример, Растворы приготавливают путем смешивания водных растворов неор1 ганических кислот с водным раствором полиакриламида. Йля определения скорости травления, механической прочности, шероховатости изготовлены образцы из
1о фосфатного ситалла марки СО 11575 раз.мером 10х10х120 мм. Поверхность образцов обрабатывают на оптическом станке CQ-2 методом свободного абразива.
Величину стравливаемого слоя определяют
15 микрометром, время травления секундомером. Механическую прочность определяют при испытании на изгиб указанных образцов по трехточечной схеме нагружения. Шероховатость поверхности опреде_#_ ляют профилографом-профилометром М201.
Результаты сравнительных испытаний приведены в таблице.
2286 5 6 рода, что улучшает условия труда и обеспечивает сохранность состава травильной ванны.
Применение описываемого раствора для обработки фосфатных ситаллов и стекол позволяет повысить в 5-10 раз сколюсть химического травления, что обеспечит облегчение технологии обработки фос- фатных ситаллов и стекол; улучшить ка1 о чество обрабатываемых поверхностей при равномерном матировании; повысить механическую прочность обработанных изделий из фосфатных ситаллов и стекол; уменьшить интенсивность испарения фтористого
1s водорода, что улучшит условия труда и обеспечит сохранность травильного раствора.
100%, 20
Наличие в растворе поверхностно-активного вешества — полиакриламида — дает возможность регулировать качество матирования. При малых содержаниях полиакриламид адсорбируется на активных центрах обрабатываемой поверхности, предотвращая эти участки от эффективного травления. Участки поверхности не блокиро1 ванные буферной добавкой (полиакриламидом), травятся при этом с большей скоростью. При таком травлении образуется равномерно матированная поверхность.
При больших содержаниях поверхностноактивного вешества (полиакриламида) вся обрабатываемая поверхность полностью зашишена от интенсивного травления. В таком растворе травление протекает более мягко, поверхность сглаживается и не наблюдается интенсивного матирования.
Наличие в составе пленкообразукяцего вещества (полиакриламида) уменьшает интенсивность испарения фтористого водо35
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
40 Ко 220451, кл. C 03 C 15/00, 1967.
2. Патент Великобритании % 1217050, кл. В 6 Э, 1970.
Составитель О. Самохина
Редактор О. Колесникова Техред О. Андрейко Корректор С. 1Иекмар
Заказ 530/6 Тираж 528 Подписное
Ш-1ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и отрытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
5 7
Из результатов сравнительных испытаний видно, что уменьшение минимального содержания компонентов раствора (в том числе полиакриламида менее 1%) не приводит к существенному увеличению прочности. При дальнейшем увеличении максимального количества компонентов раствора (в том числе полиакриламида более 5%) не достигается эффективного матирования поверхности.
Оптимальный состав травильного раствора для обработки фосфатных ситаллов и стекол содержит следующее соотношение компонентов, вес.%:
Фтористоводородная кислота (70%) 55
Азотная кислота 25
Полиакриламид (8%) 3
Вода Остально е до
Формула изобретения
Травильный раствор, преимушествен» но для обработки фосфатных стекол и ситаллов, включающий фтористоводородную, азотную кислоты, органическую добавку иводу, отличающи йся тем, что, с целью повышения скорости травления и механической прочности обработанных стекол и ситаллов, он в качестве органической добавки содержит полиакриламид при следунлцем соотношении компонентов, вес.%:
Фтористоводородная кислота 50 — 60
Азотная кислота 20-30
Полиакрил амид 1 — 5
Вода Остально е
