RU2023751C1 - Раствор для химического полирования ниобия - Google Patents
Раствор для химического полирования ниобия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2023751C1 RU2023751C1 SU5017802A RU2023751C1 RU 2023751 C1 RU2023751 C1 RU 2023751C1 SU 5017802 A SU5017802 A SU 5017802A RU 2023751 C1 RU2023751 C1 RU 2023751C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- niobium
- solution
- liquid
- chemical polishing
- polishing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химической обработке металлов и может быть использовано в химической полировке различных частей ускорителей элементарных частиц с целью придания зеркальности их поверхности. Раствор для химического полирования ниобия содержит, мас.%: плавиковую кислоту (40%) 5,6 - 6,2; серную кислоту (98%) 56,3 - 46,9; азотную кислоту (69%) 25,2 - 25,7; карбамид 0,5 - 1,5 и воду 20,8 - 21,3. 4 табл., 4 ил.
Description
Изобретение относится к химической обработке металлов, в частности к полированию ниобия, и может найти применение в химической полировке различных частей ускорителей элементарных частиц с целью придания зеркальности их поверхности.
Известны электролиты для химического полирования ниобиевых поверхностей, основой которых является фтористоводородная кислота HF в сочетании с другими кислотами, например с молочной и концентрированной серной кислотой [1] или азотной кислотой [2]. Недостатком этих электролитов является незначительный съем металла с поверхности обрабатываемого изделия.
В качестве прототипа выбран электролит, состоящий из смеси плавиковой, серной, азотной кислот и воды [3]. Недостатком при его использовании является необходимость строгого поддержания технологических режимов, что на практике довольно сложно. Полирование рекомендуется проводить при температуре от 40 до 70оС. При температуре до и выше 70оС происходит повышенная потеря летучих компонентов, вследствие чего ухудшаются полирующие свойства самого электролита, и следовательно, происходят неравномерный съем металла и травление. Кроме того скорость съема деформированных поверхностей незначительна.
Целью изобретения является увеличение скорости съема деформированного слоя и улучшение качества полирования за счет повышения стабильности раствора.
Цель достигается тем, что раствор, содержащий плавиковую, серную, азотную кислоты и воду, дополнительно содержит карбамид при следующем соотношении компонентов, мас.%: HF (40%) 5,6-6,2 H2SO4 (98%) 46,3-46,9 HNO3 (69%) 25,2-25,7 Карбамид 0,5-1,5 Вода 20,8-21,3
Заявляемое техническое решение соответствует критерию "Новизна", поскольку в электролите прототипа отсутствует один из компонентов - карбамид.
Заявляемое техническое решение соответствует критерию "Новизна", поскольку в электролите прототипа отсутствует один из компонентов - карбамид.
В водный раствор плавиковой и азотной кислот вводится карбамид, а затем небольшими порциями прибавляется серная кислота, после чего раствор термостатируется. Эксперименты проводили в темостатируемой тефлоновой ячейке при периодическом подъеме полируемого образца. Периодичность подъема 15 с. Время полного цикла 15 мин. Контроль за съемом металла вели по замерам линейных размеров и потере массы. Расчет потери массы производили по формуле
Δh = , где Δ h - изменение толщины удаляемого металла с поверхности, см;
S - площадь поверхности металла, см2;
Δ m - изменение массы металла, г;
d - плотность ниобия 8,57 г/см3.
Δh = , где Δ h - изменение толщины удаляемого металла с поверхности, см;
S - площадь поверхности металла, см2;
Δ m - изменение массы металла, г;
d - плотность ниобия 8,57 г/см3.
Во всех случаях в качестве образцов для полирования использованы ниобиевые пластины (прокат) S=14 см2. Химическое полирование проведено в следующих растворах при температуре 40, 50, 60 и 70оС.
Раствор N 1 (прототип) содержит компоненты: ≈ 5,9 мас.% HF, ≈ 25,5 мас. % HNO3, ≈ 47,3 мас.% H2SO4 и ≈ 21,3 мас.% H2O.
Раствор N 2 содержит компоненты, мас.%: HF (40%) 5,9; H2SO4 (98%) 46,9; HNO3 (69%) 25,5; карбамид 0,5 и вода 21,2.
Раствор N 3 содержит компоненты, мас.%: HF (40%) 5,9; H2SO4 (98%) 46,6; HNO3 (69%) 25,5; карбамид 1,0 и вода 21,0.
Раствор N 4 содержит компоненты, мас.%: HF (40%) 5,9; H2SO4 (98%) 46,3; HNO3 (69%) 25,5; карбамид 1,5 и вода 20,8.
Изобретение иллюстрируется несколькими примерами, представленными в табл. 1-4, где приведены результаты полировки ниобиевых пластин.
П р и м е р 1. Раствор N 1 (прототип) объемом 100 мл термостатирован при температурах (40±0,5)оС, (50±0,6)оС, (60±0,8)оС и (70±1,0)оС, затем в него помещены пластины для химической обработки в течение 15, 30, 45, 60 и 75 мин. Растворение ниобия в зависимости от температуры электролита происходит практически линейно (табл. 1). При изменении температуры от 40 до 70оС растворимость увеличилась в 1,3-1,75 раза. Шероховатость поверхности достигнута Ra=0,38-0,22.
П р и м е р 2. Раствор N 2 испытан при тех же условиях, что и раствор N 1. В растворе N 2 по отношению к прототипу (раствор N 1) растворимость увеличилась при 40оС в 1,5 раза, при 50оС в 1,7 раза, при 60оС в 1,7 и при 70оС в 1,3 раза. Шероховатость поверхности достигнута Ra=0,35-0,29.
П р и м е р 3. Раствор N 3, условия испытаний те же. По отношению к прототипу растворимость ниобия увеличилась при 40оС в 1,2 раза, при 50оС в 1,9 раза, при 60оС в 2,09 раза и при 70оС в 3,2 раза. Шероховатость поверхности достигнута Ra=0,28-0,20.
П р и м е р 4. Раствор N 4, условия испытаний те же. По отношению к прототипу растворимость ниобия увеличилась при 40оС в 1,5 раза, при 50оС в 1,8 раза, при 60оС в 1,6 раза и при 70оС в 1,3 раза. Шероховатость поверхности достигнута Ra=0,35-0,28.
На фиг. 1-4 показаны графики протекания процесса полирования для соответствующих температур и количественного содержания карбамида.
Предлагаемый раствор прост в приготовлении и позволяет осуществлять химическое полирование с уменьшением шероховатости поверхности ниобия. Добавляемый компонент-карбамид доступен. Съем металла по сравнению с прототипом увеличивается в 3,2 раза. Преимуществом предлагаемого электролита является то, что химическое полирование следует проводить в растворе N 3 при температурах 50-55оС вместо 70оС, тем самым снизить токсичность газовой среды из-за понижения летучести компонентов.
Claims (1)
- РАСТОВР ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ НИОБИЯ, содержащий плавиковую, серную и азотную кислоты и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит карбамид при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Плавиковая кислота (40%) 5,6 - 6,2
Серная кислота (98%) 46,3 - 46,9
Азотная кислота (69%) 25,2 - 25,7
Карбамид 0,5 - 1,5
Вода 20,8 - 21,3
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5017802 RU2023751C1 (ru) | 1991-12-23 | 1991-12-23 | Раствор для химического полирования ниобия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5017802 RU2023751C1 (ru) | 1991-12-23 | 1991-12-23 | Раствор для химического полирования ниобия |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2023751C1 true RU2023751C1 (ru) | 1994-11-30 |
Family
ID=21592181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5017802 RU2023751C1 (ru) | 1991-12-23 | 1991-12-23 | Раствор для химического полирования ниобия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2023751C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103498185A (zh) * | 2013-09-03 | 2014-01-08 | 湖北实美科技有限公司 | 低温抛光液 |
CN111487268B (zh) * | 2020-04-27 | 2023-07-21 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 一种钽材料ebsd样品的表面处理方法 |
-
1991
- 1991-12-23 RU SU5017802 patent/RU2023751C1/ru active
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
1. Pagetti Y., Talbot Y. Quelgues Proprietes electrochimigue du niobium/Rev. phus appl. 1970 V - 5, N 3, P.365-369. * |
2. Green W.V. An unstable chemical polishing reagent/y.Zees - Common Metals, 1965, V.9, N2, P.155-156. * |
3. Патент ФРГ N 3032666, кл. C 23F 3/00, опублик. 1982. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103498185A (zh) * | 2013-09-03 | 2014-01-08 | 湖北实美科技有限公司 | 低温抛光液 |
CN111487268B (zh) * | 2020-04-27 | 2023-07-21 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 一种钽材料ebsd样品的表面处理方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4314876A (en) | Titanium etching solution | |
US4238244A (en) | Method of removing deposits from surfaces with a gas agitated cleaning liquid | |
EP0640120B1 (en) | Etching compositions | |
JPH11241191A (ja) | 有機スルホン酸媒質中におけるステンレス鋼の不動態化 | |
BR8906088A (pt) | Composicao e solucao aquosa para serem empregadas no refino fisico-quimico de superficies de aco inoxidavel magnetico e processo fisico-quimico para o refino de superficies de aco inoxidavel magnetico | |
US3140203A (en) | Method of and composition for treating aluminum and aluminum alloys | |
RU2023751C1 (ru) | Раствор для химического полирования ниобия | |
RU2086700C1 (ru) | Раствор и способ химического полирования поверхности нержавеющей стали | |
US3933982A (en) | Method of stabilizing acid aqueous solutions of hydrogen peroxide | |
US2678875A (en) | Chemical brightening of aluminum | |
US4256602A (en) | Fluoroborate complex composition and method for cleaning aluminum at low temperatures | |
Abd-El-Nabey et al. | The acid corrosion of aluminium in water-organic solvent mixtures | |
SU722865A1 (ru) | Травильный раствор | |
Suzuki et al. | The Study of Inhibitors for Sour Gas Service | |
EP0182272A2 (en) | Improved surfactant-based solvent system for dewatering different substrates | |
JPS594512B2 (ja) | 「しゆう」酸カルシウムスケ−ルを除去するための方法 | |
JPH03111600A (ja) | Ni―Ti合金の電解研摩浴 | |
US5068051A (en) | Cleaning solvent | |
JPS58110682A (ja) | NOx発生を抑制したステンレス鋼の酸洗方法 | |
SU852970A1 (ru) | Водный раствор дл очистки углеродистыхСТАлЕй OT ОКАлиНы | |
JPH0515799B2 (ru) | ||
JP3109646B2 (ja) | 鉄又は鉄合金の化学的溶解処理液及び処理方法 | |
RU1793007C (ru) | Раствор дл удалени окалины с поверхности углеродистой стали | |
KR20180085520A (ko) | 티타늄 및 티타늄합금 제품용 광택 화학연마제 조성물 | |
US3329619A (en) | Pickling ferrous metal |