Раствор для травления покрытий из нитридов и карбонитридов титана

Раствор для травления покрытий из нитридов и карбонитридов титана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к химической обработке металлических поверхностей, а именно к химическому травлению покрытий из нитридов и карбонитридов титана. Целью изобретения является интенсификация процесса травления покрытий и исключение растравливания подслоя хрома и материала основы. Химическое травление осуществляется в растворе при следующем соотношении компонентов, мас.%: фтористоводородная кислота 75-85

азотная кислота 8-12

фторид натрия 0,08-0,1

уротропин 0,02-0,03, вода остальное. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5и 4 С 23 F 1/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4121332/23-02 (22) 19. 09. 86 (46) 07. 04. 89. Бюл. Р 13 (71) Рязанский проектно-технологический институт (72) С.И.Иихель, В.M.ÐóáöoB.

Ю.Т.Рябов, С.И.Шкурко и Н.A.Íå÷êèíà (53) 621.794.422 (088.8) (56) Патент США 1,"- 3622391, кл. 134-43, 1971.

Заявка Великобритании Р 2127042, кл. С 23 С 1/02, 1984. (54) РАСТВОР ДЛЯ ТРАВЛЕНИИ ПОКРЫТИИ

ИЗ НИТРИДОВ И КАРБОНИТРИДОВ ТИТАНА

Изобретение относится к химической обработке металлических поверхностей, в частности к химическому удалению металлидных покрытий, и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например в ювелирной и часовой.

Целью изобретения является интенсификация процесса травления покрытий из нитридов и карбонитридов титана и исключение растравливания подслоя хрома и материала основы.

Раствор готовят смешиванием компонентов.

Составы растворов для травления представлены в табл.

На пластины из латуни ЛС-59 размером 20 к 20 мм наносится слой гальванического хрома толщиной 3-5 мкм и покрытие,из карбонитридов и нитридов титана с помощью испарения титана электрической вакуумной дугой в (57) Изобретение относится к химической обработке металлических поверхностей, а именно к химическому травлению покрытий из нитридов и карбонитридов титана. Целью изобретения является интенсификация процесса травления покрытий и исключение растравливания подслоя хрома и материала основы. Химическое травление осуществляется в растворе при следующем соотношении компонентов, мас.7: фтористовадородная кислота 75-85; азотная кислота 8-12; фторид натрия

0,08-0, 1; уротропин 0,02-.0,03; вода остальное. 4 табл.

2 атмосфере ацетилена или азота (на установке УРИЗ 279.048).

С помощью спектрофотометра СФ-10 определяется коэффициент отражения хромированных пластин из латуни. Также проводится визуальный осмотр каждой пластины с покрытием из хрома и определяется ее вес. Затем на установке 01-НИ-6-008 (УРИЗ 279.048) наносится нитрид или карбонитрид титана. Далее пластины с покрытием

Cr + Т1И или Cr + TiCN травятся в разных растворах (согласно табл. 1).

Конец травления определяется визуально по изменению цвета покрытий, время травления фиксирус=ся секундомером. В заключение на пластинах со стравленным покрытием (из нитрида или карбонитрида титана) определяются коэффициент отражения, внешний вид и вес.

1470811

Результаты экспериментов приведены в табл.2.

На пластинах, обработанных в растворе 1, наблюдается равномерная матовая поверхность серого цвета с отдельными мелкими островками из неудаленных соединений титана. После травления коэффициент отражения уменьшается с 88 до 51%.

При обработке деталей в растворе

2 поверхность хрома после травления равномерная блестящая, не требует последующей полировки. Блеск (коэффициент отражения) покрытия и вес образцов не изменяются. Снятие покрытий в растворе .3 (беэ добавок фторида натрия и уротропина) и в растворе 4 (содержание фторида натрия больше О, 1%, уротропина — больше

0,03%) приводит к неравномерному растравливанию хромового покрытия, что особенно заметно на острых углах, а через поры покрытия и самой основы. Блеск покрытий резко ухудшается. Образцы к дальнейшему использованию не пригодны.

Далее проводят испытания травильных растворов, состав которых Приведен в табл. 3, для удаления покрытий из нитридов и карбонитридов титана с корпусов браслетов часов, изготовленных из латуни ЛС-59, и корпусов часов, изготовленных из нейзильбера с гальваническим покрытием хромом

4-6 мкм.

На детали наносят покрытия из нитридов и карбонитридов титана 0,5мкм методом ионно-плазменного напыления в вакууме на установке УРИЗ 279.048.

Химическое травление проводят при комнатной температуре на установке

УЛУГ-2М.

Полученные результаты даны в табл. 4 (номер раствора для травления соответствует номерам в табл.З).

Скорость травления покрытия определяют расчетным путем с помощью измерения средней толщины покрытия на микроинтерферометре "Interfaco-2F".

Полноту снятия покрытия контролируют по изменению коэффицйента отраже ния, который измеряют на" спектрофотометре СФ-10 на деталях до нанесения ионно-плазменного покрытия и после завершения процесса травления.

На деталях, обработанных в предлагаемом растворе, покрытие удалено полностью, признаков растравливания хромового подслоя и материала основы не обнаружено,. величина коэффициента отражения поверхности до травления и

5 после не меняется. В случае удаления покрытий в известном растворе величина коэффициента отражения уменьшается с 88 до 51%. Скорость травления покрытия в предлагаемом растворе в 100

10 раз больше, чем в известном.

Таким образом, в сравнении с известным предлагаемый раствор позволяет интенсифицировать процесс травления нитридов и карбонитридов титана, исключая растравливание хромового подслоя и материала основы.

Формула и з обретения

Раствор для травления покрытий из нитрндов и карбонитридов титана преимущественно по подслою хрома, содержащий азотную .кислоту и воду, 25 .отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и исключения растравливания подслоя хрома, он дополнительно содержит фтористоводородную кислоту, фторид натрия

З0 и уротропин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фтористоводородная кислота

Азотная кислота

Фторид натрия

Уротропин

Вода

75-85

8-12

0,08-0,1

0,02-0,03

Остальное

Таблица 1

Компоненты раствора

I .3

80 80 80

0,1 — 8

0,02 - 0,2

Ос- Ос- ОсОсное ное ное ное

Азотная кислота

50 Фтористоводородная кислота

Фторид натрия

55 Уротропин

; Вода

Содержание компонентов, мас.%, в составе

30 10 10 10 таль- таль- таль- таль1470811

Э а

Э а

Е» о о

E о к К

Р Х Ц. х э е х х коих

ЙI-ХО а х аьх ь! и х

I о uoо

С(э m о 11 е м х хо а

f 5 о

Э 4

m o

1„ юО и и f. о э а х о а

Ф

u a О (Ч л л

° О

»» »

f» й

1 ф

Е

Р

И о

С1 хэххх мvеох

voxvf»

)х х х

Н х х!

C)

Ch

CO л

CV

Ch О л

СЬ л О

СУ л

СО л

Р. 5 IH!

i" .Ф о Ж

5 охх

Ь4 6 Ф! х о

1» о

Е

Х

Е

О

° л

mo5

4 Е

5ха х х оэо х е й

Е X X к к и eon ve

° y л Л л y a

Н O fO О к о л л ! о

И

l х х о е 5

Ф Р.

I л

4 хх и

I Х

Зх х х

I oQ! л

Ф

hf Е х

1 П

Э -4О"

qj х

Ф

И

1 1 о

»

И» ! О ь

° \ (; 1 л

00 л л

С»1 О с 1

Ch л

СО

С Ъ и л

О1 л и

1 Э

1 IC! о о

00 Ф

1:

v о

И

Щ

Щ а

Ю о е

Х х

f"

v х

Р

Ф

1-е

Х ф

С4

Щ к эо

Э л

Р, &л

Ю о х

cd

И х

1 .л

U Е4 х а» э х

ы х

Э Э а и

Н I I э э э m

Н х х

CCm mo

Ф Ф 4 х х ц и а хэ хи а Р х Ф э

1:» i» Х 3 Р

1 m

v v

ef o2

Ц Я

Ф 6й Э х а л Д Щ

hf Н kf л

oaf g !

Х 1- О Х

1 Я о ьохх

Сб Х 4

gmadI

Э И э а о

Ф л » з о х

Р L IC

IC Э Р ооео

04 03 Е л х 2 е

m o о m х х о о и а о

Х и

Э х х m x (0 Х i» о Р, Н

A Э Р, A f о э о

М и В о

И

i» и э о о х х х а а

Ф Э х х о о х и х э >х

Р Ф э v х х

1 !

Э I

f 1

I Ф I о m

Х Х Х 1

Х хе о

О f 4 о х m I

Фхо х и

Zoo!

z K8) 1470811

Таблица 3

Компоненты раствора

Содержание компонентов, мас.%, в составе

3 4 изест8 10 12

75 80 85 тальною

Азотная кислота

Фтористоводородная кислота, Фторид натрия

Уротроаин

Вода

0,08 0,09

0,02 0,025 ас- осталь-тальиое нае

0,1

0,03

Остальное! О

m o!

» о х }„ о Ф

}:Е 10

v ш

O dj

А Э

И и О Ф

u v

Э Е» о

|о Ф

Ф4

Е» л д Э а э, с Е о х

1 х о д« е» х

Ф 5 д х а

А сб

Ц N Э

e K

Ц л е»х о о м

Е д ф ц ххЭ ld эхх

Ц !Е,,Э

Ф ох х и е»

Ф

v о

И

Clj и

I

Ц

Э k

Р3 е» о о а и

v o

Ф х

Е» д 4 о

И л

Э о х о

E а

Ю о

t — 1

1 сч I

0 100 1 о 1л

° 4 л

О 1О1 в 1»»

1 IS с»} 1 в |О1 л| л

Ch !CA 1»»!

О}О

01 f

00 fCh

Ch 1<Ч

af л

00 ICh в 1»»

Ф х х х х э

Ц

V ljf х э а а

Е»

Х

}» в

Ф х} аг 3

« л

Ch л

C а

I е} х

О) охх

Х Е} Ф а

Щ

Х»

01 I Ch

С0 tO0

IO

1<ь

ot

Ch 1

} х х

Е л

W1 в| е

- 1 в» !»

1 E

af »» о|о

» !»»

1 л ь f»»

° 1

I о v м о о а

I х

CO

1

1 о х

2

Х о

I

I о х о х х х рК В о

С» о х

E 1 о е и

Ф

И д л

E Х я д х

Ф g x

Х }-Е E

Ch If»

Оi IC0 1 О !Г-л| л

О1 }О

»»1»

|в с> }} О с»! I t

a1 а

Оi ICh

» — !»»

1!

rl Ilrl

О » |и с0 Io»

Ch IC»f л в

CO Oi О о .Ф

° »

Ch }Оi

00 100

1 .О I o

00 I Cjl

СО

00 о о

01 01

Е» и а х о

О» х

I х х о

cd а о

Ф

Х х

V fC х х а х

Э Ф

E» u

Ж Ф

fd Х а

Д л

1 1 1 Ц

6 х Ф 1 е- а, х ж о х х е» Ф м&Фой

1470811 !

I Э

Ф Ф

Е Н Е

$ X X ffI

Э Ф O хххх х (U х

m v х (б >х QJ а а х

Е

Х

Е я и

°,< л

Е о л

Ф ЭЭ х н

Е» Х

2 Е а и

Х Ф о ц

В. " о

X Е

Х М

X t Е е о!а е л,в} 1. в л о E-lfE о

Е 1 X

Rt uIZ e о е1е о

z и} а uf:". <, л. о &4lF4 о