Способ электрохимического полирования меди

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 Г 3/22 НИЕ ИЗОБРЕТЕН О К АВТО МУ СВИДЕТЕЛ У(54) СПОСОБ ЭЛ ПОЛИРОВАНИЯ М 57) Использование технике, радиоэле бретения; полиро потен циостатическ нии 1,8 - 2,5 В, пло температура 17 - жит, мас,0, ортофо металлический алю(56) Спагез 1. Та1983, 63 - 71,Авторское свидетВ 528886, кл. 6 2 ЕКТРОХИМИЧ ЕСКОГО ЕДИ: в металлургии, электроктронике. Сущность изование ведут на аноде в ом режиме при напряжетности тока 1,5 - 4 А/дм,2 30 С. Электролит содерсфорную кислоту 70 - 85, миний 0.05 - 0,2.,10 ьство СССР Р 3/22, 1973 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР Изобретение относится к эческой обработке металлов ииспользовано в металлургии, элке, радиоэлектронике и других оники.Известен способ полирования меди в электролите на основе ортофосфорной кислоты с добавкой ионов меди и поверхностно активных веществ.В качестве прототипа выбран способ электрохимического полирования меди в 750 растворе ортофосфорной кислоты с добавкой 0,5 - 10 металлического алюминия при температуре 50 - 55 С и плотности тока15 - 30 А/дм,Основные недостатки способа заключаются в том, что необходимо поддерживать достаточно высокую температуру ванны, высокую платность тока, При этом наблюдается незначительное улучшение поверхности с Ва = 0,78 мкм до 0,65 мкм при трехминутной обработке и с 0,6 мкм до 0.53 мкм при пятиминутной обработке,Целью изобретения является снижение шероховатости и увеличение отражательной способности поверхности обрабатываемого изделия.,Ж 1768674 А 1 Сущность изобретения заключается ванодной обработке изделий из меди в алек- Зтролите на основе ортофосфорной кислотыи металлического алюминия; обработку ведут в потенциостатическом режиме при напряжении 1,8 - 2,5 В, плотности тока 1,5 -4 А/дм, температуре 17 - 30 С при следующем соотношении компонентов, мас,0ортофосфорная кислота 70 - 85иайМеталлическийалюминий 0,05 - 0,2Электролит готовят путем растворенияалюминия в ортофосфорной кислоте, тщательно перемешивают при 18 - 25 С,Шероховатость поверхности определяли на профилографе марки 283, коэффици- фЬ.ент отражения - на спектрофотометремарки Сф 4 А с приставкой П 30-2,П р и м е р 1, Цилиндр 150 мм и длинойий400 мм помещали в электрихимическую ванну в качестве анода. в которой в качествеэлектролита была залита 77% ортофосфорная кислота с добавкой 0,1/, алюминия,Температуру в ванне поддерживали20,21 С, цилиндрический катод был помещен внутрь обрабатываемого цилиндра,Потенциал 1,8 В, анодная плотность тока5 10 15 20 25 30 40 45 50 1,5 А.дм . После 90 мин. электрохимической полировки 9 циклов по 10 мин. с двухминутной паузой) йа уменьшалась с 0,15 мкм до 0,025 мкм.П р и м е р 2. Медный диск диаметром 180 мм помещали в электрохимическую ванну, в которой в качестве электролита была залита 85 О ортофосфорная кислота с добавкой 0,27 ь алюминия, В качестве катода использовали медную пластинку. Температуру в ванне поддерживали; 2930 О, потенциал 2,5 В, анодную плотность тока 4,0 А.дм, После 180 мин. электрохимической полировки (18 циклов по 10 мин. с двухминутной паузой) В уменьшалось с 2,2 мкм до 0,21 мкм,П р и м е р 3. Медный цилиндр диаметром 150 мм и длиной 400 мм помещали в электрохимическую ванну в качестве анода, в которой в качестве электролита была залита 80 О ортофосфорная кислота с добавкой 0,15 О алюминия. В качестве катода использовали медную трубку, помещенную внутрь цилиндра, Температуру в ванне поддерживали 2425 С, Потенциал повышали с 2,1 В до 2,4 В ступенчато, выдерживая при каждом потенциале 2,1 В, 2,2 В, 2,3 В в течение 1 минуты, а при 2,4 В в течение 7 минут, При этом анодная плотность тока не превышала 3,7 А,дм, в процессе обработки было сделано шесть указанных циклов, В результате чего В изменилось от 1,06 мкм до 0,15 мкм,П р и м е р 4. Медный цилиндр диаметром 150 мм и длиной 160 мм помещали в электрохимическую ванну в качестве анода, в которой была залита 82 О ортофосфорная кислота с добавкой 0,057 О алюминия, В качестве катода использовали медную трубу, Температуру в ванне поддерживали 2425 ОС. Потенциал повышали с 2,1 В до 2,4 В ступенчато, выдерживая при потенциале 2,1 В, 2,2 В, 2,3 В в течение 1 минуты, а при 2,4 В в течение 7 минут анодная плотность тока не выше 3,55 А,дм . Число указанных ступенчатых циклов составило 15, В результате чего уменьшилось й с 2,1 мкм до 0,24 мкм.П р и м е р 5, Медную трубу диаметром 150 мм и длиной 400 мм помещали в электрохимическую ванну в качестве анода, в которую была залита 70 О ортофосфорная уислота с добавкой 0,1 оь алюминия. Температуру в ванне поддерживали на уровне 2425 ОС. Потенциал 2,3 В, анодная плотность тока 3,8 А.дм, После 180 мин. электрохимической полировки (18 циклов по 10 мин. с двухминутными паузами) Йэ уменьшилось с 2,2 мкм до 0,54 мкм.П р и м е р 6. Медный резонатор длиной 1410 мм, имеющей в сечении форму эллипса с большой полуосью В = 800 мм и малой полуосью й = 450 мм помещали в электрохимическую ванну в качестве анода, в которую была залита 85 ф ортофосфорная кислота в количестве 99,90 О с добавкой алюминия в количестве 0,10 О. Температуру в ванне поддерживали на уровне 17 С, плотность тока не превышала 1,5 Аlдм, Потенциал увеличивали ступенчато с 1,8 В до 2,2 В, Время выдержки при 1,8 В, 1,9 В, 2,0 В, 2,1 В по 1 минуте и при 2,2 В с выдержкой 7 минут. Таких циклов было проведено шесть. После обработки из резонатора были вырезаны образцы для освидетельствования, при этом коэффициент отражения составил 95 О, а шероховатость уменьшилась с Ва = 0,20 мкм до йа = 0,042 мкм.Сравнительный анализ приведенных данных говорит об эффективности предлагаемого способа и предпочтительности его использования. Кроме того, уменьшение плотности тока и температуры в предлагаемом способе приводит к снижению энергозатрат и улучшению условий труда, например, уменьшению газовыделения на электродах или при испарениях с поверхности ванны,Формула изобретения Способ электрохимического полирования меди, включающий анодную обработку в электролите на основе ортофосфорной кислоты и металлического алюминия, о тл и ча ющи йс я тем,что, с цельюснижения шероховатости и увеличения отражательной способности поверхности, анодную обработку ведут в потенциостатическом режиме при напряжении 1,8 - 2,5 В, плотности тока 1,5 - 4 А/дм, температуре 17 - 30 С при следующем соотношении компонентов, мас %ортофосфорная кислота 70 - 85; металлический алюминий 0,05 - 0,2