Раствор для травления покрытий из нитридов и карбонитридов титана
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
