RU2660408C1 - Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на титановых подложках - Google Patents
Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на титановых подложках Download PDFInfo
- Publication number
- RU2660408C1 RU2660408C1 RU2017128788A RU2017128788A RU2660408C1 RU 2660408 C1 RU2660408 C1 RU 2660408C1 RU 2017128788 A RU2017128788 A RU 2017128788A RU 2017128788 A RU2017128788 A RU 2017128788A RU 2660408 C1 RU2660408 C1 RU 2660408C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- treatment
- room temperature
- carried out
- coating
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
Использование: получение светопоглощающих многослойных изделий для изготовления светопоглощающих элементов оптических - электронных приборов и оптических систем (зеркал) космических аппаратов. Техническим результатом изобретения является разработка способа получения светопоглощающих элементов оптических систем, обеспечивающего получение оптических элементов с заданной степенью светопоглощающих свойств формируемого покрытая, а также получение покрытия, при эксплуатации которого минимален объем газовыделения. Сущность изобретения: в способе изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на титановых подложках, включающем предварительную подготовку титановых подложек, обезжиривание и промывку, последующее травление в растворе минеральных соединений, нанесение слоя целевого покрытия, согласно изобретению, обезжиривание проводят в растворе смеси тринатрийфосфата концентрации 35-40 г/л и кальцинированной соды концентрации 35-40 г/л, при комнатной температуре в течение 10-15 мин, операцию травления ведут в смеси растворов соляной 15-25 г/л и плавиковой 10-15 г/л минеральных кислот в течение 1-2 мин, затем проводят осветление поверхности титановой подложки путем обработки в растворе азотной кислоты 400-900 г/л при комнатной температуре в течение 25-30 сек, затем ведут активирование поверхности титановой подложки в растворе соляной кислоты 380-400 г/л при комнатной температуре в течение 5-10 сек, затем проводят обработку в этиленгликоле в течение 10-15 сек, затем осуществляют цинкатную обработку в растворе определенного состава, затем полученную цинкатную пленку удаляют обработкой в растворе азотной кислоты 400-900 г/л; после проведения повторной обработки в этиленгликоле и цинкатной обработки в упомянутом цинкатном растворе осуществляют химическое никелирование, а целевое комплексное хромосодержащее покрытие получают путем гальванического хромирования, при этом все операции химической обработки и получения покрытий чередуют с промывкой в проточной воде и окончательно полученные изделия извлекают из электролитической ванны, промывают и сушат на открытом воздухе при комнатной температуре. 1 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области технологий получения светопоглощающих многослойных изделий и может быть использовано для изготовления светопоглощающих элементов оптико-электронных приборов и оптических систем (зеркал, телескопов).
Актуальность решаемой проблемы основана на необходимости устранения помех, вызванных наличием светоотражающих конструкционных элементов, выполненных из титановых сплавов - держателей, опор оптических систем, негативно влияющих на точность регистрации световых сигналов, получаемых с исследуемых объектов. Это диктует необходимость применения светопоглощающих покрытий для подобного типа элементов оптических систем.
Известен в качестве прототипа заявляемого способ формирования светопоглощающего покрытия методом гальванического осаждения никель-фосфорных пленок (патент РФ №2566905, МПК В44С 1/22, опубл. 27.10.2015 г.), включающий предварительную химическую обработку исходной поверхности детали, гальваническое осаждение никель-фосфорной пленки и последующее ее оксидирование в кислотных растворах.
Однако известные способы достаточно сложны и в них не предусматривается получение оптических элементов с заданной степенью светопоглощения формируемого покрытия на титановых деталях, а также не предусмотрено получение покрытия, при эксплуатации которого минимален объем газовыделения.
Задачей авторов изобретения является разработка способа получения светопоглощающих элементов оптических систем с заданной степенью светопоглощающих свойств формируемого покрытия на деталях из титановых сплавов, а также получение покрытия, при эксплуатации которого минимален объем газовыделения.
Новый технический результат заключается в обеспечении повышения адгезии покрытия к титановой подложке за счет получения заданного рельефа шероховатости поверхностной обработки, в обеспечении заданных оптических показателей светопоглощения, а также получение покрытия, при эксплуатации которого минимален объем газовыделения.
Указанные задача и новый технический результат обеспечиваются тем, что в отличие от известного способа, включающего предварительную подготовку титановых подложек обезжиривание и промывку, последующее травление в растворе минеральных соединений, нанесение слоя целевого покрытия, согласно изобретению, обезжиривание проводят в растворе смеси тринатрийфосфата концентрации 35-40 г/л, и кальцинированной соды концентрации 35-40 г/л, при комнатной температуре в течение 10-15 мин, операцию травления ведут в смеси растворов соляной 15-25 г/л и плавиковой 10-15 г/л минеральных кислот в течение 1-2 мин, затем проводят осветление поверхности титановой подложки путем обработки в растворе азотной кислоты 400-900 г/л при комнатной температуре в течение 25-30 сек, затем проводят активирование поверхности титановой подложки в растворе соляной кислоты 380-400 г/л при комнатной температуре в течение 5-10 сек, затем проводят обработку в этиленгликоле в течение 10-15 сек, затем осуществляют цинкатную обработку в растворе состава:
цинк окись | 20-35 г/л |
кислота плавиковая | 60-90 г/л |
тилен гликоль | 80-90 мл/л |
при комнатной температуре в течение 2-4 мин, затем полученную цинкатную пленку удаляют обработкой в растворе азотной кислоты 400-900 г/л; после проведения повторной обработки в этиленгликоле и цинкатной обработки в упомянутом цинкатном растворе осуществляют химическое никелирование в растворе состава:
никельсернокислый | 30-35 г/л |
натрия гипофосфит | 20-25 г/л |
натрий уксуснокислый | 10-15 г/л |
кислота уксусная | 12 мл/л, |
а целевое комплексное хромосодержащее покрытие получают путем гальванического хромирования в электролите следующего состава, г/л:
хромовый ангидрид | 250-280 |
кислота борная | 10-15 |
натрий уксуснокислый | 3,0-5,0 |
при температуре 15-30°C в течение 5-15 мин, при этом все операции химической обработки и получения покрытий чередуют с промывкой в проточной воде, и окончательно полученные изделия извлекают из электролитической ванны, промывают и сушат на открытом воздухе при комнатной температуре.
Предлагаемый способ поясняется следующим образом.
Первоначально осуществляют традиционную предварительную подготовку поверхности титановых подложек, обезжиривание, промывку в проточной воде. Процесс обезжиривания поверхности титановых подложек проводят в растворе смеси тринатрийфосфата концентрации 35-40 г/л и кальцинированной соды концентрации 35-40 г/л при комнатной температуре в течение 10-15 мин, операцию травления ведут в смеси растворов соляной 15-25 г/л и плавиковой 10-15 г/л минеральных кислот в течение 1-2 мин, затем проводят осветление поверхности титановой подложки путем обработки в растворе азотной кислоты 400-900 г/л при комнатной температуре в течение 25-30 сек.
Критично в условиях данного способа проводить травление именно в смеси указанных ингредиентов и в рамках заявленных концентраций, поскольку именно такой процесс травления приводит к получению заданного рельефа шероховатости поверхности в обрабатываемых титановых деталях, что в конечном итоге приводит к улучшению адгезии получаемого впоследствии слоя покрытия и получению заданной степени светопоглощения. При травлении в условиях, выходящих за рамки заявленных значений концентраций и времени травления, указанный результат в эксперименте не наблюдался.
Затем проводят активирование поверхности титановой подложки в растворе соляной кислоты 380-400 г/л при комнатной температуре в течение 5-10 сек, что необходимо для удаления нежелательных для покрытия продуктов травления, существенно снижающих адгезию покрытия к титановой подложке.
После этого ведут обработку в этиленгликоле в течение 10-15 сек, затем осуществляют цинкатную обработку в растворе состава:
цинк окись | 20-35 г/л |
кислота плавиковая | 60-90 г/л |
этиленгликоль | 80-90 мл/л |
при комнатной температуре в течение 2-4 мин.
Полученную цинкатную пленку удаляют обработкой в растворе азотной кислоты 400-900 г/л; после проведения повторной обработки в этиленгликоле и цинкатной обработки в упомянутом цинкатном растворе осуществляют химическое никелирование в растворе состава:
никельсернокислый | 30-35 г/л |
натрия гипофосфит | 20-25 г/л |
натрий уксуснокислый | 10-15 г/л |
кислота уксусная | 12 мл/л |
при температуре 70-90°C в течение 15-20 мин.
Необходимость получения промежуточного слоя вызвана требованием повышения прочности сцепления с титановой подложкой целевого комплексного хромосодержащего светопоглощающего покрытия.
Целевое комплексное хромосодержащее светоотражающее покрытие получают путем гальванического хромирования в электролите следующего состава, г/л:
хромовый ангидрид | 250-280 |
кислота борная | 10-15 |
натрий азотнокислый | 3,0-5,0 |
при температуре 15-30°C в течение 5-15 мин.
Оптимальное время проведения процесса гальванического хромирования и условий его осуществления подобраны экспериментально, исходя из условия проявления улучшенных оптических и механических свойств покрытия. Проведение процесса гальваническою хромирования в течение более продолжительного времени приводит к значительному увеличению рыхлости и нестойкости формируемого покрытия.
Изменение электрических параметров процесса хромирования ведет к браку неравномерности слоя покрытия.
Все условия и режимы процесса получения целевого комплексного светоотражающего хромосодержащего покрытия отработаны в ходе проведения экспериментальных исследований и подтверждены контрольными данными, полученными на опытных образцах.
Таким образом, при использовании предлагаемого способа изготовления светопоглощающих элементов оптических систем достигается новый технический результат, заключающийся в обеспечении улучшения адгезии слоя покрытия к титановой подложке за счет получения заданного рельефа шероховатости поверхностной обработки, в обеспечении заданных оптических показателей светопоглощения и возможности получения покрытия, при эксплуатации которого минимален объем газовыделения.
Возможность промышленной реализации предлагаемого способа подтверждена следующим примером конкретной реализации.
Пример 1. Предлагаемый способ был реализован в лабораторных условиях на заготовках из титанового сплава. Способ включает в себя следующие операции:
- обезжиривание в растворе состава, г/л:
тринатрийфосфата | 35-40 |
кальцинированной соды | 35-40 |
при комнатной температуре в течение 10-15 мин;
- промывка в горячей воде;
- промывка в холодной проточной воде:
- травление в растворе состава, г/л:
кислота соляная | 15-25 |
кислота плавиковая | 10-15 |
при комнатной температуре в течение 1-2 мин
- промывка в холодной проточной воде;
- осветление в растворе азотной кислоты 400-900 г/л при комнатной температуре в течение 25-30 сек;
- активирование в растворе соляной кислоты 380-400 г/л при комнатной температуре в течение 5-10 сек;
- обработка в этиленгликоле в течение 10-15 сек;
- промывка в холодной проточной воде;
- цинкатная обработка в растворе состава:
цинк окись | 20-35 г/л |
кислота плавиковая | 60-90 г/л |
этиленгликоль | 80-90 мл/л |
при комнатной температуре в течение 2-4 мин;
- удаление цинкатной пленки в растворе азотной кислоты - 400-900 г/л;
- вторая обработка в этиленгликоле;
- вторая цинкатная обработка в растворе состава:
цинк окись | 20-35 г/л |
кислота плавиковая | 60-90 г/л |
этиленгликоль | 80-90 мл/л |
при комнатной температуре в течение 2-4 мин;
- промывка в холодной проточной воде;
- химическое никелирование в растворе состава:
никельсернокислый | 30-35 г/л |
натрия гипофосфит | 20-25 г/л |
натрий уксуснокислый | 10-15 г/л |
кислота уксусная | 12 мл/л |
при температуре 70-90°C в течение 15-20 мин;
- хромирование в электролите состава (г/л):
- хромовый ангидридл | 250-280 |
- кислота борная | 10-15 |
- натрий азотнокислый | 3,0-5,0 |
при температуре 15-30°C в течение 5-15 мин.
На фиг. 1 показан срез образца из титана с полученными слоями покрытий. Испытания опытных образцов по соответствию показателей газовыделения полученного целевого покрытия проводились в лабораторных условиях, максимально приближенных к условиям эксплуатации (вакуум, повышенная температура, механическое воздействие при вращении в центрифуге, в двигающихся с переменными скоростями модулях).
Полученное указанным образом целевое комплексное хромосодержащее светоотражающее покрытие характеризуется улучшенными показателями адгезии покрытия к титановым подложкам, заданной степенью светопоглощения, минимальным уровнем газовыделения.
Как это показали эксперименты, при реализации предлагаемого способа обеспечена возможность улучшения показателей адгезии слоя покрытия к титановым подложкам за счет получения заданного рельефа шероховатости поверхностной обработки, обеспечены заданные оптические показатели и минимизирован объем газовыделений.
Claims (7)
- Способ изготовления светопоглощаюших элементов оптических систем на титановых подложках, включающий предварительную подготовку титановых подложек, обезжиривание и промывку, последующее травление в растворе минеральных соединений, нанесение слоя целевого покрытия, отличающийся тем, что обезжиривание проводят в растворе смеси тринатрийфосфата концентрации 35-40 г/л и кальцинированной соды концентрации 35-40 г/л при комнатной температуре в течение 10-15 мин, операцию травления ведут в смеси растворов соляной 15-25 г/л и плавиковой 10-15 г/л минеральных кислот в течение 1-2 мин, затем проводят осветление поверхности титановой подложки путем обработки в растворе азотной кислоты 400-900 г/л при комнатной температуре в течение 25-30 сек, затем проводят активирование поверхности титановой подложки в растворе соляной кислоты 380-400 г/л при комнатной температуре в течение 5-10 сек, затем проводят обработку в этиленгликоле в течение 10-15 сек, затем осуществляют цинкатную обработку в растворе состава:
-
цинк окись 20-35 г/л кислота плавиковая 60-90 г/л этиленгликоль 80-90 мл/л - при комнатной температуре в течение 2-4 мин, затем полученную цинкатную пленку удаляют обработкой в растворе азотной кислоты 400-900 г/л; после проведения повторной обработки в этиленгликоле цинкатной обработки в упомянутом цинкатном растворе осуществляют химическое никелирование в растворе состава:
-
никельсернокислый 30-35 г/л натрия гипофосфит 20-25 г/л натрий уксуснокислый 10-15 г/л кислота уксусная 12 мл/л - при температуре 70-90°C в течение 15-20 мин; а целевое комплексное хромосодержащее покрытие получают путем гальванического хромирования в электролите следующего состава, г/л:
-
хромовый ангидрид 250-280 кислота борная 10-15 натрий уксуснокислый 3,0-5,0 - при температуре 15-30°С в течение 5-15 мин, при этом все операции химической обработки и получения покрытий чередуют с промывкой в проточной воде, и окончательно полученные изделия извлекают из электролитической ванны, промывают и сушат на открытом воздухе при комнатной температуре.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017128788A RU2660408C1 (ru) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на титановых подложках |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017128788A RU2660408C1 (ru) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на титановых подложках |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2660408C1 true RU2660408C1 (ru) | 2018-07-06 |
Family
ID=62815987
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017128788A RU2660408C1 (ru) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на титановых подложках |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2660408C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2772080C2 (ru) * | 2020-02-11 | 2022-05-16 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИФ") | Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на подложках из алюминиево-магниевого сплава |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6790583B2 (en) * | 1999-10-25 | 2004-09-14 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Light absorbing pattern film coated article production method and light absorbing pattern film coated articles |
US20110008927A1 (en) * | 2007-12-29 | 2011-01-13 | Shanghai Institute Of Ceramics, Chinese Academy Of Sciences | Method for preparing light absorption layer of copper-indium-gallium-sulfur-selenium thin film solar cells |
RU126149U1 (ru) * | 2012-11-08 | 2013-03-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Геофизика-Космос" (ОАО "НПП "Геофизика-Космос") | Светопоглощающее покрытие |
US20140342105A1 (en) * | 2011-10-04 | 2014-11-20 | Hueck Folien Ges.M.B.H. | Security element with color-switching effect, use of same and method for producing same |
RU2566905C1 (ru) * | 2014-04-28 | 2015-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт микроприборов-К" | Способ формирования светопоглощающего покрытия |
RU2626838C2 (ru) * | 2015-09-18 | 2017-08-02 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ С.И. ВАВИЛОВА" (АО "ГОИ им. С.И. Вавилова) | Светопоглощающее покрытие |
-
2017
- 2017-08-11 RU RU2017128788A patent/RU2660408C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6790583B2 (en) * | 1999-10-25 | 2004-09-14 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Light absorbing pattern film coated article production method and light absorbing pattern film coated articles |
US20110008927A1 (en) * | 2007-12-29 | 2011-01-13 | Shanghai Institute Of Ceramics, Chinese Academy Of Sciences | Method for preparing light absorption layer of copper-indium-gallium-sulfur-selenium thin film solar cells |
US20140342105A1 (en) * | 2011-10-04 | 2014-11-20 | Hueck Folien Ges.M.B.H. | Security element with color-switching effect, use of same and method for producing same |
RU126149U1 (ru) * | 2012-11-08 | 2013-03-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Геофизика-Космос" (ОАО "НПП "Геофизика-Космос") | Светопоглощающее покрытие |
RU2566905C1 (ru) * | 2014-04-28 | 2015-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт микроприборов-К" | Способ формирования светопоглощающего покрытия |
RU2626838C2 (ru) * | 2015-09-18 | 2017-08-02 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ С.И. ВАВИЛОВА" (АО "ГОИ им. С.И. Вавилова) | Светопоглощающее покрытие |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2772080C2 (ru) * | 2020-02-11 | 2022-05-16 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИФ") | Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на подложках из алюминиево-магниевого сплава |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1440186B1 (en) | Post-treatment for anodized aluminum | |
EP1853750B1 (en) | Process for sealing phosphoric acid anodized aluminums | |
Rosero-Navarro et al. | Glass-like CexOy sol–gel coatings for corrosion protection of aluminium and magnesium alloys | |
US20160259239A1 (en) | Pellicle frame and process for producing same | |
RU2660408C1 (ru) | Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на титановых подложках | |
TW201520379A (zh) | 耐熱鏡面塗層 | |
EP4097278A1 (fr) | Procédé de colmatage des alliages d'aluminium | |
KR102349071B1 (ko) | 실리케이트 코팅 | |
FR2838754A1 (fr) | Procede d'anodisation d'une piece en alliage d'aluminium | |
RU2672655C2 (ru) | Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на стальных подложках | |
KR20190053514A (ko) | 아연도금용 유색 3가 크로메이트 처리액, 이의 제조방법 및 이를 이용한 아연도금제품의 크로메이트 처리방법 | |
RU2566905C1 (ru) | Способ формирования светопоглощающего покрытия | |
RU2683883C1 (ru) | Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на подложках из нержавеющей стали | |
US4397716A (en) | Variable anodic thermal control coating | |
CN106707376A (zh) | 一种光学镜片镀膜膜层结构及其镀膜方法 | |
Dev et al. | Investigation of process parameters in electroless copper plating on polystyrene | |
RU2535894C1 (ru) | Способ изготовления тонкопленочного светоотражающего элемента для оптических систем | |
TW201118050A (en) | A high temperature pretreatment method on surface of glass substrate for anti-reflection film | |
CN113755927A (zh) | 镁钕合金零件及其复合氧化处理方法 | |
CN107871705B (zh) | 一种高精度超薄THz薄膜电路制作方法 | |
JPS6171932A (ja) | 材料の加工方法 | |
WO2020148412A1 (en) | Continuous surface treatment for coils made of aluminum alloys sheets | |
RU2802532C1 (ru) | Способ изготовления двухстороннего зеркала с корпусом из бериллиевого сплава | |
RU2349687C2 (ru) | Способ подготовки изделий из алюминия и его сплавов перед нанесением гальванических покрытий | |
JP2002357709A (ja) | 高反射性銀鏡及び反射型光学部品 |