раствор для травления покрытий из нитрида титана

Формула изобретения

РАСТВОР ДЛЯ ТРАВЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ НИТРИДА ТИТАНА, нанесенных на основу из нержавеющей стали с припоем Пср-37,5, содержащий плавиковую, азотную и серную кислоты, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества травления дефектных покрытий путем снижения растравливания основы и припоя и химической полировки основы из нержавеющей стали, он дополнительно содержит пероксид водорода при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Плавиковая кислота 20 - 25

Азотная кислота 20 - 25

Серная кислота 25 - 30

Пероксид водорода 25 - 30

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области химического травления металлов и сплавов, в частности покрытий из нитрида титана, и может быть использовано для стравливания дефектных покрытий из нитрида титана, которые наносятся на коронки зубов из нержавеющей стали, соединенные в мосты припоем Пср-37,5.

Известно введение в травильные растворы для очистки сплавов меди от окалины пероксида водорода для снижения растравливания металла. Недостатком данного раствора является то, что при травлении образуется шлам, который загрязняет поверхность основы, и требуется дополнительная обработка основы для повторного использования.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению и достигаемому результату является раствор для удаления покрытий из нитрида титана с поверхности стальных изделий, содержащий смесь азотной, плавиковой и серной кислот.

Недостатком данного раствора является то, что при травлении растравливается основа из нержавеющей стали и припой из-за невозможности определения окончания процесса стравливания дефектного покрытия. Кроме того, основа требует дополнительной обработки для повторного использования.

Цель изобретения - улучшение качества травления дефектных покрытий путем снижения растравливания основы и припоя и химической полировки основы из нержавеющей стали.

Поставленная цель достигается тем, что раствор для травления покрытий титановых сплавов, содержащий плавиковую кислоту, азотную кислоту и серную кислоту, дополнительно содержит серную кислоту и пероксид водорода, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Кислота плавиковая 10-25 Кислота азотная 20-25 Кислота серная 25-30 Пероксид водорода 25-30

Введение в раствор пероксида водорода обеспечивает химическую полировку поверхности основы в процессе травления, кроме того, позволяет определить окончание процесса травления покрытия нитрида титана по прекращению газовыделения в момент полного стравливания нитрида титана, т.е. предотвращает растравливание основы и припоя. Введение в раствор серной кислоты уменьшает скорость травления припоя Пср-37,5 в три раза.

Таким образом, данный состав компонентов придает предлагаемому раствору для травления покрытий из нитрида титана новые свойства, а именно снижают растравливание основы и припоя, обеспечивает полировку поверхности основы, исключает ее загрязнение.

При использовании данного раствора измерение скорости травления нитрида титана и основы проводили на образцах из нержавеющей стали Х18Н10Т, размер образцов 1,6х1,6х0,2 см. Hапыление нитрида титана осуществляли на вакуумно-дуговой установке ВУ-IБ. Толщина напыленного слоя из нитрида титана составляла 20 мкм. Скорость растворения припоя Пср-37,5 определяли на проволочных образцах диаметром 1 мм, длиной 60 мм. Скорость растворения нитрида титана, основы из нержавеющей стали Х18Н10Т и припоя Пср-37,5 определяли гравитационным методом.

Результаты сведены в таблицу.

Из представленных в таблице данных видно, что повышение концентрации серной кислоты приводит к уменьшению травления припоя Пср-37,5. При концентрации серной кислоты 25 мас.% и более скорость травления припоя стабилизируется на уровне 3,4 мкм/ч.

Повышение концентрации пероксида водорода уменьшает растравливание основы из Х18Н10Т, а при концентрациях свыше 15 мас.% приводит к химической полировке поверхности основы, а при концентрации 25 мас.% и выше скорость травления основы стабилизируется на уровне 1,5 мкм/ч.

Исходя из скорости травления нитрида титана, оптимальными концентрациями как плавиковой, так и азотной, кислот являются концентрации порядка 20-25 мас.%.

Рассматривая действие компонентов раствора в их совокупности (скорость травления нитрида титана, Х18Н10Т, припоя Прс-37,5, качество поверхности основы) можно сделать вывод, что оптимальными растворами являются растворы N 4 и N 5.

Для экспериментальной проверки предлагаемого раствора состава, мас.%: кислота плавиковая 20, кислота азотная 25, кислота серная 30, пероксид водорода 25. Травлению подвергали образцы коронок зубов, соединенных в мосты припоем Пср-37,5 с нанесенным покрытием из нитрида титана толщиной 20 мкм. Нанесение покрытий из нитрида титана осуществляли в вакуумной установке ВУ-1Б.

Травление нитрида титана сопровождалось газовыделением, которое прекращалось после удаления с основы всего нитрида титана, и было использовано в качестве параметра, характеризующего время окончания процесса травления. Поверхность основы после удаления покрытия из нитрида титана была полированной, без шлама. Образцы подвергали межоперационной очистке, после чего на них повторно напыляли покрытие из нитрида титана. Полученное покрытие было равномерно окрашено и имело высокую адгезию к поверхности основы.