Раствор для травления стеклокристаллических материалов

Раствор для травления стеклокристаллических материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕН И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскими

Сюцнааиетичеекнж

Респубпмк (61) дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 100376 (2I} 2334964/23-2 с присоединением заявки И(23) Приоритет—

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делая изобретений и открытий (43) Опубликовано 151078.Бюллетень М (45) Дата опубликования описания 2308 (72) Авторы изобретения

В.П.Пушечников, В.П.Маслов, А.П.Жужнева, А.П.Шпольская и Е.С.Выводцева (71) Заявитель

) (54) РАСТВОР ДЛЯ ТРАВЛЕНИЯ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к технологии обработки материалов из стекла и может быть использовано при получении полированной поверхности и повышении прочности иэделий. Предлагаемый раствор найдет применение в оборонной и электронной промышлент4ости.

Известен растьор для травления стекла, содеРжащий 70Â-ную фтористоводородную кислоту, глицерин, бифтЬ рид аммония и воду при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Фтористоводородная кислота 58,5

Глицерин 27 5 !Ь

Бифторид аммония 4 5

Вода 9,5f1$°.

Повышенное содержание 70в-ной фтористоводородной кислоты Н Р ) приводит к более жестким условиям травления стекла и затрудняет защиту не обрабатываемых областей. Применение этого раствора позволяет незна,чительно улучшить шероховатость обработанной поверхности, но не позволяет получить полированную поверхность высокой степени чистоты. Для получения полированной поверхности после травления известным по патенCilIA раствором необходимо механическое сполирование поверхностного слоя стеклокристаллического материалаЦелью данного изобретения является получение полировальной поверхности высокой степени чистоты без механической обработки.

Поставленная цель достигается тем, что в состав раствора, включающего фтористоводородную кислоту и глицерин, вводят этиленгликоль и триэтаноламин при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Фтористоводородная кислота 36-42 (уд.вес. 1,2 г/смв)

Глицерин 55-65

Этиленгликоль 0,1-10

Триэтаноламин 0,1 — 10

Для получения травильного раствора подготовлены четыре смеси компонентов, приведенные в табл.1

Испытание травильногo раствора производят на ситалловых моноблоках оптических квантовых генераторов.

Моноблочную конструкцию оптического генератора выполняют в виде вакуумной полости, которую изготавливают в призме алмазным инструментом на операциях сверления и фрезерования.

При этом поверхность внутренних полостей после абразивной обработки

628161

Таблица 1

70%-ная фтористоводородная кислота

38,8

54

57

Глицерин

Этиленгликоль

Триэтаноламин

0,1

0,1

10 представпяет рельефный слой, образующийся в результате хрупкого ра.зрушения стекла. Указанная обработка соответствует 6-7 классу чистоты, что не удовлетворяет вакуумным требованиям прибора и не обеспечивает его работоспособность. 5

Призму моноблока с соответствующими полостями тщательно отмывают от загрязнений в ванее с ацетоном в течение 20-30 мин. Затем внешние грани призмы покрывают одним слоем 10 защитной эмали ХС3-23 и выдерживают в течение 1 ч для сушки эмали. Затем наносят второй слой защиты лаком

ХСЛ и дают выдержку в течение 3040 мин.

Годовую защйщенную призму моноблсжа окунают в ванну с травильным раствором и выдерживают в ней в течение 30 мин, покачивая ванну для удаления пузырьков воздуха из внутренних полостей призмы.

После травления призму последовательно промывают раствором аммиака и водой и замеряют линейный съем стекла с протравленных поверхностей с точностью + 0,001 мм.

Как видно из таблицы, оптимальным является состав, компоненты которого взяты в следующем соотношении, вес.Ъ:

Глицерин 54 30

70%- ная фтористоводородная кислота 36

Этиленгликоль 5

Триэтаноламин 5

В предложенном травильном раствдре соотношение ИР: глицерин больше 1.

Изменение процентного соотношения 40 глицерина в сравнении с кислотой поз-воляет получить более мягкие. Условия травления стекла за счет увеличения содержания глицерина. Относительно большое содержание глицерина замедляет процесс стравливания стекла кислотой и обеспечивает более благоприятные условия для растворения острых выступов микронеровностей по

Сравнению с углублениями этих микронеровностей.

Присутствие этипенгликоля и тризтаноламина обеспечивает более равномерное удаление продуктов реакции вьаимодействия с поверхности стекла.

Таким образом, увеличение концентрации глицерина и введение этиленгликоля и триэтаноламина приводит .к более равномерному стравливанию шероховатости. Это позволяет получить за сравнительно коротное время ровную, гладкую, т,е. полированную поверхность стеклокристаллического материала.

Съем стекла и ситалла СО 115N при оптимальном растворе составляет

4 мк/мин.

Исследования качества обработанной поверхности на профилографепрофилометре М2101 показывают что качество говерхности при съеме 50 мк за 30 мин улучшается на 1-2 класса с v 7 ziov 9 cv 8 aov10.

Кроме того,химическое сполировывание слоя ситалла в 50 мк после абразивной обработки повышает механическую прочность в 1,5-2 раза испытания на изгиб.

Увеличение глицерина в концентрированной кислоте HF улучшает условия труда с плавиковой кислотой, разбав— ляя ее и делая менее летучей.

Такой раствор является менее агрессивным для защитных покрытий в случае, если необходимо защитить отдельные места поверхности от воздействия кислоты. B сочетании с предложенным травильным раствором в качестве защитных покрытий кроме пчелиного воска могут быть использованы лак ХСЛ и эмаль ХСЭ-23 (по ГОСТ

7313-55).

Химико-механические характеристики исследуемых травильных растворов приведены в табл. 2.

628161

Таблица 2

7-8

Съем большой, наблюдается появление ямок травления

8-9

3 5

Качество поверхности хорошее, но съем небольшой

Качество поверхности удовлетворительное, но съем небольшой

8- 10. Оптимальное сочетание хорошего качества поверхности и достаточно высокой скорости стравливания кислота

) 36-42

55-65

0,1 — 10

0,1 — 10

Фтористоводородная (уд.вес.1,2 г/GM

Глицерин

Этиленгликоль

Триэтаноламин

Составитель В.Мартыненко

Редактор Л.Новожилова Техред A.Àëàòûðåí Корректор A.Ãðèöåíêo

Заказ 5737/22 Тираж 826 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, .",-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

Формула изобретения

Раствор для травления стекдокристаллических материалов, включающий фтористоводородную кислоту и глицерин, отличающийся тем, что, с целью повышения класса чистоты обрабатываемой поверхности, он дополнительно содержит этиленгликоль и триэтаноламин при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

40 1. Патент СНА Р 3374130, кл.156-24, 1967.