электролит для электрохимического полирования изделий из титана и его сплавов

Формула изобретения

ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ на основе серной, азотной и плавиковой кислот, содержащий поверхностно-активное вещество, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества он содержит N- (4-трифторметил- 3,6 -диоксаперфтороктан)сульфонамидопропилен- N,N-диметил- N-оксиэтил- аммонийхлорид формулы



при следующем соотношении компонентов, мас.

Азотная кислота 7 16

Плавиковая кислота 27 30

N-(4-Трифторметил-3,6-диоксаперфтороктан)сульфонамидопропилен-N, N-диметил-N-оксиэтиламмонийхлорид указанной формулы 0,03 0,5

Серная кислота Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов и может быть использовано для электрохимического полирования деталей сложной конфигурации из титана и его сплавов, например корпусов искусственных клапанов сердца.

Известен электролит для электрохимического полирования изделий из титана и его сплавов, содержащий серную кислоту, аммоний фтористый кислый, уротропин и воду.

Этот электролит при оптимальных условиях электролиза (температура 20-50^оС, плотность тока 30-45 А/дм²) имеет срок службы 100 А ч/л. Однако время обработки изделий в этом электролите при указанных выше условиях составляет 5-10 мин, что снижает производительность процесса.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является известный электролит для электрохимического полирования титана и его сплавов на основе серной, азотной и плавиковой кислот, содержащий поверхностно-активное вещество.

Этот электролит при оптимальном технологическом режиме (плотность тока 80-100 A/дм², напряжение 8-15 В) обеспечивает полирование изделий в течение 30-60 с. Однако известный электролит обладает низкой работоспособностью. Его срок службы составляет 50-80 А ч/л.

Техническая задача изобретения заключается в повышении срока службы электролита.

Поставленная задача достигается тем, что известный электролит для электрохимического полирования изделий из титана и его сплавов на основе серной, азотной и плавиковой кислот, содержащий поверхностно-активное вещество, в качестве поверхностно-активного вещества содержит N-(4-трифторметил-3,6-диоксаперфтороктан)сульфонамидопропилен-N, N-диметил-N- оксиэтиламмонийхлорид) формулы

[CF₃-CF₂-O-CF₂-CF(CF₃)-O-CF₂-CF₂--NH(CH₂)]⁺CL^-

при следующем соотношении компонентов, мас. Азотная кислота 7-16 Плавиковая кислота 27-30

4-(4-трифторметил-3,6-

диоксаперфтороктан)

сульфонамидопропилен-

N,N- диметил-N-оксиэтил- аммонийхлорид 0,03-0,5 Серная кислота Остальное

Указанные особенности изобретения представляют его отличие от прототипа и обуславливают новизну предложения, эти отличия являются существенными, поскольку именно они обеспечивают создание достигаемого технического результата, отраженного в технической задаче и отсутствуют в известных технических решениях с тем же эффектом.

Для получения электролита были приготовлены три состава ингредиентов, содержащие каждый, мас. Азотной кислоты 12 Плавиковой кислоты 28 и отличающиеся друг от друга содержанием N-(4-трифторметил-3,6-диоксаперфтороктан) сульфонамидопропилен-N, N-диметил-N- оксиэтиламмонийхлорид)- равным в каждом составе последовательно (мас.) 0,03, 0,1 и 0,5, а также содержанием серной кислоты, составляющим дополнительную до 100% часть в каждом составе.

Полученные электролиты при оптимальном технологическом режиме (температура 20-60^оС, плотность тока 80-100 А/дм², напряжение 8-15 В) обеспечивают обработку изделий в течение 30-60 с и минимальный съем титана при его анодной обработке, при этом их срок службы составляет 180-200 А ч/л, причем при концентрации поверхностно-активного вещества в электролите свыше 0,5% активизируется процесс ионизации титана, а при снижении концентрации поверхностно-активного вещества в электролите ниже 0,03% ухудшается качество полирования (наблюдается растравливание поверхности, увеличивается ее шероховатость).

Предложенный электролит при оптимальном технологическом режиме полирования и оптимальном (в пределах от 0,03% до 0,5%) содержании поверхностно-активного вещества обеспечивает равномерный съем металла и предотвращает точечный растрав поверхности. В результате электрохимического полирования корпус искусственного клапана сердца обладает высокой чистотой поверхности, что исключает тромбообразование и повышает имплантабельность искусственного клапана сердца.