Электролит для электрохимической обработки

(56) Авторское свидМ 740468, кл. В 23 СХИМ меди и ее : в электрохлорида щеаммония ющем соотхлорид щет аммония остальное, а металла исалия. 1 табл. водных растворов АН химико-технологичеерх с ча- ами ние электрохимичданном электроли ого качества обра олучается ровная, Ь=2,5 мкм). Кроме ительности при эл тке в данном элек Однако проведеобработки меди вобеспечивает высокной поверхности (итовая поверхностьвеличина производхимической обработе невелика.Целью изобретние качества обрабо еской те не ботанно матого,ектро- троли 15-205 - 71-2Остальное ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) В. Никонов, С,А. Лилин,Румянцев и Г.А. Крестоветельство СССРН 3/08, 1978,Изобретение относится к электрохимическим и электрофизическим методам обработки металлов, в частности к электрохимической размерной обработке (ЭХО) меди и ее сплавов.Известно, что для обработки меди и ее сплавов используется 10 -25 раствор хлорида натрия. Однако качество обработанной поверхности при этом неудовлетворительное (матовая, неровная поверхность),Известно, что для обработки меди и ее сплавов с целью полировки поверхности изделий чаще всего применяются электролиты.на основе фосфорной кислоты (от 600 до 1400 г/л). Однако коррозионная активность этих электролитов достаточно высока, чтобы использовать их с целью электрохимической обработки меди и ее сплавов.Известен электролит для размерной обработки меди и ее сплавов, содержащий (мас.6)Нитрат натрияНитрат аммонияНатрий лимоннокислый 1794604 А 1(54) ЭЛЕКТРОЛИТДЛЯ ЭЛЕКТРСКОЙ ОБРАБОТКИ(57) Использование: обработкасплавов. Сущность изобретениялит на основе водного растворалочного металла. и нитратавводится гептиламин при следуношении компонентов, мас.:лочного металла 4 - 6; нитра13 - 17; гептиламин 10-20; водав качестве хлорида щелочногопользуется хлорид натрия или к Однако качество обработанной пов ности неудовлетворительное (матовая, стичными нерастравленными участк поверхность).Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату, то есть прототипом, является электролит следующего состава, мас. :Нитрат натрия 8 - 10Хлорид натрия 5 - 6Фтористый натрий 0,6-0,8 Нитрат аммония 1-2Вода Остальноеприведенный в(4). ия является улучшви поверхности с одно 1794604временным увеличением производительности ЭХО,Поставленная цель достигается тем, чтов известный электролит, содержащий нитрат аммония, хлорид натрия и воду, допол нительно вводят гептиламин . приследующем соотношении компонентов,мас. :Хлорид щелочногометалла 4-6Нитрат аммония, 13 - 17Гептиламин10-20Вода ОстальноеИзвестны электролиты 4,5, где нитратаммония вводится с целью улучшения качества обработанной поверхности, а также сцелью увеличения производительности 5;Известно большое число электролитов,в состав которых вводят хлориды с цельюинтенсификации процесса ЭХО 1,Известны электролиты, содержащиеамины 6: моноэтаноламин 7, смесь моно- итриэтаноламина 8 и триэтаноламин 9.По 7 добавки сернокислого магния имоноэтаноламина вводятся для повышениялокализации процесса (повышение точности формообразования).По 8 введение моно- и триэтаноламинаспособствует повышению стабильности ипроизводительности ЭХО, Присутствие вэлектролите аминов, способствует. по мнению авторов 8 предотвращению образования пленки иэ вторичных продуктовпроцесса и связанного с этим изменениемсопротивления поверхностного слоя на катоде-инструменте.Присутствие триэтаноламинэ, по мнению авторов 9, способствует повышениюточности ЭХО из-за стабилизации протекания процесса ЭХО зэ счет изменения поверхностного натяжения раствора иуменьшения газовыделения,В предлагаемом техническом решениихлорид щелочного металла также вводитсяс целью повышения производительностипроцесса ЭХО и меди и ее сплавов. Нитратаммония вводится для улучшения качестваповерхности, что происходит, по нашемумнению, эа счет некоторого пассивирующего его действия на медь и ее сплавы, а такжеи для повышения производительности засчет химического взаимодействия иона аммония с медью и образования при этом комплексных частиц, хорошо растворимых врастворе электролита,Гептиламин вводится для обеспеченияполировки меди (и ее сплавов), что достигается из-за адсорбции гептиламина на обрабатываемой поверхности и образованиемпри этом комплексных частиц, включающих40 2-2,4 В 0,1 МПа Результаты испытаний приведены втаблице. Таким образом, из приведенных в таб 50 лице данных следует, что использование предйолагаемого электролита в заявляемых соотношениях (примеры 2-8) позволяет достигнуть поставленную цель, а именно улуч шение качества обработки поверхности содновременным увеличением производительности процесса ЭХО. Уменьшение или увеличение концентрации хлорида натрия (или калия) (примеры 9,10), нитрата аммония (примеры 11,12) и.гептиламина (примеры 13,как медь и гептиламин, так и катионы щелочных металлов с образованием гетерокомплексов меди. Проведение процесса ЭХО врастворах, содержащих только неорганиче 5 ские соли (хлорид щелочного металла и нитрат аммония) или попарное сочетаниегептиламина и одной из вышеуказанных солей не приводит к желаемым результатам.Таким образом, у заявляемого техниче 10 ского решения появились свойства, не совпадающие со свойствами известныхрешений - одновременное увеличение производительности и точности формообразования и улучшение качества обработанной15 поверхности.Электролит готовился следующим образом: необходимые количества хлорида натрия и нитрата аммония последовательнорастворялись в расчетном количестве. воды.20 После этого добавляли требуемое количество гептиламина.П р и м е р. Для приготовления 1 кграствора ЬЬ 2 (табл, 1) 50 г йаС и 150 гЙН 4 МОз растворяли 650 мл воды. В пол 25 ученный раствор добавили 193,1 мл гептиламина (плотностью 0,777 г/смз), Растворперемешивали,Примеры. приготовления растворовэлектролитов с заявленными концентраци 30. ями компонентов, а также. с концентрациями,выходящими за граничные интервалы,аналогичны приведенному выше.Испытания электролита проводили нээлектродах, изготовленных иэ меди на уста 35 новке с йротоком электролита 10.Условия проведения испйтаний;Сила тока в началеобработки 125-140 мАМежэлектродныйзазор 0,4-1,0 ммНапряжение наэлектродахПлощадь исследуемыхэлектродов , . 0,1 см 245 Входное давлениеэлектролита1794604 при прапускании через него 30 А-час/л количества электричества. Применение заявляемого электролита позволяет повыситькачество обработанной поверхности и про иэводительность процесса ЭХО. 4-613-1710-20Остальное 2, Электролит по и. 1, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что в качестве хлорида щелочного металла используется хлорид натрия или калия,Состав растворов электролитовНапря- жение Сила тока Съем мателла(В) Нитрат натрия 130 0,4 0,0006 0,0001 Ровная, матовая 1,0 0,00120 0,00080 2,25 Зеркальный блеск 125 1,0 15 15. 2,25 Нитрат аммонияГептиламинВода-остальноеХлорид калия 0,4 2,3 0,00121 Зеркальный блеск Нитрат аммонияГептиламин - 15 Вора - остальное Хлорид натрия 1,0 2,3 0,00092 0,00183 74 0,4 2,3 125 Зеркальный блеск Нитрат аммонияГептиламинВода - остальноеХлорид калия 17 15 1,0 2,3 65 0,00074 0,00160 2,35 140 0,4 3 еркальныи блеск Нитрат аммония- ГептиламинВода -остальное Хлорид натрия 15 10 0,00125 0,00170 1,0 2,35 2,25 75 0,4 Зеркальный блеск Нитрат аммония - 15 Гептиламин Во а - остальное 2,25 0,00115 1,0 14) приводит к ухудшению качества обработанной поверхности.Электролит дешев, нетоксичен, прост по приготовлению и стабилен в работе. Работоспособность электролита сохраняется Формула изобретения 1. Электролит для электрохимической обработки металлов на основе водного раствора хлорида щелочного металла и нитрата аммония, отл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью увеличения производительности и роцесса и качества обрабатываемой поверхности при обработке меди и ее сплавов, он содержит гептиламин при следующем соотношении компонентов, мас,: Хлорид натрия,5 Фтористый натрий,7 Нитрат аммония,5 Вода-остальное (прототип) Хлорид натрия Хлорид щелочногометаллаНитрат аммонияГептиламинВода Качествообработаннойповерхности1794604 Продолжение таблицы 2,4 Зеркальныи блеск 0,4 2,4 1,0 нт 2,3 0,4 Зеркальный блеск 2,3 1,0 0,4 2,3 2,3 1,0 2,4 0,4 71515 2,4 1,0 2,3 51115 2,3 1,0 0,4 19 15 2,3 1,0 61522 2,4 0,4 1,0 2,4 0,4 2,4 6158 0,0007 2,4 Хлорид калия - 4Нитрат аммония - 15ГептиламинВода - остальноеХлорид натрия - 6Нитрат аммония - 15ГептиламинВода - остальноеХлорид калия - 3Нитрат аммония - 17ГептиламинВода - остальное Хлорид натрия;Нитрат аммонияГептиламинВода - остальное Хлорид калияНитрат аммонияГептилэминВода - остальноеХлорид натрияНитрат эммонияГептиламинВода - остальное Хлорид калияНитрат аммонияГептиламинВода -. остальное Хлорид натрияНитрат аммонияГептиламинВода - остальное 125 0,00165 63 0 00098 130 0,00117 70 0,00093 130 0,00107 60 0,00063 130 0,00130 76 0,00091 125 0,00126 71 0,00089 130 0;00118 65 0,00053 135 0,00150 78 0,00110 135 0,0009 Неровная, с не- растворишимися участками Матовая, отдельные блестящие пятна и питтинги Матовая, наличие питтин-говНеровная,с не- раство- рившимися участками Основная по- вермность матовая,островки зеркального блескаМатоваяБлескМатовая неровная с отдельными , участками зеркального . блеска